WO2022185150A1 - 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 - Google Patents

表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 Download PDF

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Abstract

高精細または高解像度の表示装置を提供する。 第１の発光デバイス、第２の発光デバイス、絶縁層、及び、第１の側壁を有する表示装置である。第１の発光デバイスは、第１の画素電極、第１の画素電極上の第１の発光層、及び、第１の発光層上の共通電極を有する。第２の発光デバイスは、第２の画素電極、第２の画素電極上の第２の発光層、及び、第２の発光層上の共通電極を有する。第１の画素電極の端部、及び、第２の画素電極の端部は、それぞれ、絶縁層によって覆われている。第１の側壁は、絶縁層上に位置し、かつ、第１の発光層の側面を覆う。

Description

表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法
本発明の一態様は、表示装置、表示モジュール、及び、電子機器に関する。本発明の一態様は、表示装置の作製方法に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法を一例として挙げることができる。
近年、表示装置は様々な用途への応用が期待されている。例えば、大型の表示装置の用途としては、家庭用のテレビジョン装置（テレビまたはテレビジョン受信機ともいう）、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）、及び、ＰＩＤ（Ｐｕｂｌｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ）等が挙げられる。また、携帯情報端末として、タッチパネルを備えるスマートフォン及びタブレット端末などの開発が進められている。
また、表示装置の高精細化が求められている。高精細な表示装置が要求される機器として、例えば、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）、代替現実（ＳＲ：Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ）、及び、複合現実（ＭＲ：Ｍｉｘｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）向けの機器が、盛んに開発されている。
表示装置としては、例えば、発光デバイス（発光素子ともいう）を有する発光装置が開発されている。エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬと記す）現象を利用した発光デバイス（ＥＬデバイス、ＥＬ素子ともいう）は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流定電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置に応用されている。
特許文献１には、有機ＥＬデバイス（有機ＥＬ素子ともいう）を用いた、ＶＲ向けの表示装置が開示されている。
国際公開第２０１８／０８７６２５号
発光色がそれぞれ異なる複数の有機ＥＬデバイスを有する表示装置を作製する場合、発光色が異なる発光層をそれぞれ島状に形成する必要がある。
例えば、メタルマスク（シャドーマスクともいう）を用いた真空蒸着法により、島状の発光層を成膜することができる。しかし、この方法では、メタルマスクの精度、メタルマスクと基板との位置ずれ、メタルマスクのたわみ、及び、蒸気の散乱などによる成膜される膜の輪郭の広がりなど、様々な影響により、島状の発光層の形状及び位置に設計からのずれが生じるため、表示装置の高精細化、及び高開口率化が困難である。また、蒸着の際に、層の輪郭がぼやけて、端部の厚さが薄くなることがある。つまり、島状の発光層は場所によって厚さにばらつきが生じることがある。また、大型、高解像度、または高精細な表示装置を作製する場合、メタルマスクの寸法精度の低さ、及び、熱等による変形により、製造歩留まりが低くなる懸念がある。
また、メタルマスクを用いた真空蒸着法を用いて表示装置を作製する場合、定期的にメタルマスクを洗浄する必要があり、洗浄時に工程が止まってしまう。そのため、少なくとも２ライン以上の製造装置を準備し、一方の製造装置をメンテナンス中に他方の製造装置を用いて製造することが望ましく、量産を考慮すると、製造装置が複数ライン必要となる。したがって、製造装置を導入するための初期投資が非常に大きくなるといった課題がある。
本発明の一態様は、高精細な表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、高解像度の表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、大型の表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、小型の表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。
本発明の一態様は、高精細な表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、高解像度の表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、大型の表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、小型の表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、歩留まりの高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、第１の発光デバイス、第２の発光デバイス、絶縁層、及び、第１の側壁を有し、第１の発光デバイスは、第１の画素電極、第１の画素電極上の第１の発光層、及び、第１の発光層上の共通電極を有し、第２の発光デバイスは、第２の画素電極、第２の画素電極上の第２の発光層、及び、第２の発光層上の共通電極を有し、第１の画素電極の端部、及び、第２の画素電極の端部は、それぞれ、絶縁層によって覆われており、第１の側壁は、絶縁層上に位置し、かつ、第１の発光層の側面を覆う、表示装置である。さらに、第１の側壁は、第２の発光層の側面を覆わないことが好ましい。さらに、第１の側壁を介して、第１の発光層の側面と重なる第２の側壁を有することが好ましい。さらに、絶縁層上に位置し、第１の発光層の側面を覆わず、第２の発光層の側面を覆う第３の側壁を有することが好ましい。さらに、第３の側壁を介して、第２の発光層の側面と重なる第４の側壁を有することが好ましい。
第１の発光デバイスは、第１の発光層と共通電極との間に、共通層を有し、第２の発光デバイスは、第２の発光層と共通電極との間に、共通層を有し、共通層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層の少なくとも一つを有することが好ましい。
第１の発光デバイスと第２の発光デバイスとは、互いに異なる色の光を発することが好ましい。
本発明の一態様は、第１の発光デバイス、第２の発光デバイス、絶縁層、及び、第１の側壁を有し、第１の発光デバイスは、第１の画素電極と、第１の画素電極上の第１の発光ユニットと、第１の発光ユニット上の第１の電荷発生層と、第１の電荷発生層上の第２の発光ユニットと、第２の発光ユニット上の共通電極と、を有し、第２の発光デバイスは、第２の画素電極と、第２の画素電極上の第３の発光ユニットと、第３の発光ユニット上の第２の電荷発生層と、第２の電荷発生層上の第４の発光ユニットと、第４の発光ユニット上の共通電極と、を有し、第１の画素電極の端部、及び、第２の画素電極の端部は、それぞれ、絶縁層によって覆われており、第１の発光デバイスと第２の発光デバイスとは、互いに異なる色の光を発する機能を有し、第１の側壁は、少なくとも第１の電荷発生層の側面を覆う、表示装置である。さらに、第１の側壁は、第２の電荷発生層の側面を覆わないことが好ましい。
第１の発光ユニットと第２の発光ユニットは、それぞれ第１の色の光を発し、第３の発光ユニットと第４の発光ユニットは、それぞれ第２の色の光を発することが好ましい。
本発明の一態様は、第１の発光デバイス、第２の発光デバイス、第３の発光デバイス、絶縁層、及び、第１の側壁を有し、第１の発光デバイスは、第１の画素電極と、第１の画素電極上の第１の発光ユニットと、第１の発光ユニット上の第１の電荷発生層と、第１の電荷発生層上の第２の発光ユニットと、第２の発光ユニット上の共通電極と、を有し、第２の発光デバイスは、第２の画素電極と、第２の画素電極上の第３の発光ユニットと、第３の発光ユニット上の第２の電荷発生層と、第２の電荷発生層上の第４の発光ユニットと、第４の発光ユニット上の共通電極と、を有し、第３の発光デバイスは、第３の画素電極と、第３の画素電極上の第５の発光ユニットと、第５の発光ユニット上の第３の電荷発生層と、第３の電荷発生層上の第６の発光ユニットと、第６の発光ユニット上の共通電極と、を有し、第１の画素電極の端部、第２の画素電極の端部、及び、第３の画素電極の端部は、それぞれ、絶縁層によって覆われており、第１の発光デバイス、第２の発光デバイス、及び第３の発光デバイスは、それぞれ異なる色の光を発する機能を有し、第１の側壁は、少なくとも第１の電荷発生層の側面を覆う、表示装置である。さらに、第１の側壁は、第２の電荷発生層の側面を覆わないことが好ましい。
第１の発光ユニットと第２の発光ユニットは、それぞれ第１の色の光を発し、第３の発光ユニットと第４の発光ユニットは、それぞれ第２の色の光を発し、第５の発光ユニットと第６の発光ユニットは、それぞれ第３の色の光を発することが好ましい。第１の色は、赤色であり、第２の色は、緑色であり、第３の色は、青色であることが好ましい。
さらに、第１の側壁を介して、第１の電荷発生層の側面と重なる第２の側壁を有することが好ましい。さらに、絶縁層上に位置し、第１の電荷発生層の側面を覆わず、少なくとも第２の電荷発生層の側面を覆う第３の側壁を有することが好ましい。また、さらに、第３の側壁を介して、第２の電荷発生層の側面と重なる第４の側壁を有することが好ましい。
本発明の一態様は、上記いずれかの構成の表示装置を有し、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ、以下、ＦＰＣと記す）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）等のコネクタが取り付けられた表示モジュール、またはＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式もしくはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｆｉｌｍ）方式等により集積回路（ＩＣ）が実装された表示モジュール等の表示モジュールである。
本発明の一態様は、上記の表示モジュールと、筐体、バッテリ、カメラ、スピーカ、及びマイクのうち少なくとも一つと、を有する電子機器である。
本発明の一態様は、第１の画素電極、及び、第２の画素電極を形成し、第１の画素電極の端部、及び、第２の画素電極の端部を覆う、絶縁層を形成し、第１の画素電極上、第２の画素電極上、及び絶縁層上に、第１の層を形成し、第１の層上に、第１の犠牲層を形成し、第１の層及び第１の犠牲層を加工して、絶縁層及び第２の画素電極それぞれの少なくとも一部を露出させ、第１の画素電極上、第２の画素電極上、及び絶縁層上に、第２の層を形成し、第２の層上に、第２の犠牲層を形成し、第２の層及び第２の犠牲層を加工して、絶縁層及び第１の犠牲層それぞれの少なくとも一部を露出させ、少なくとも第１の層の側面、第２の層の側面、第１の犠牲層の側面及び上面、並びに、第２の犠牲層の側面及び上面を覆う、第１の絶縁膜を形成し、第１の絶縁膜を加工することで、第１の層の側面を覆う第１の側壁を形成し、第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去し、第１の層上及び第２の層上に、共通電極を形成する、表示装置の作製方法である。
本発明の一態様は、第１の画素電極、及び、第２の画素電極を形成し、第１の画素電極の端部、及び、第２の画素電極の端部を覆う、絶縁層を形成し、第１の画素電極上、第２の画素電極上、及び絶縁層上に、第１の層を形成し、第１の層上に、第１の犠牲層を形成し、第１の層及び第１の犠牲層を加工して、絶縁層及び第２の画素電極それぞれの少なくとも一部を露出させ、第１の画素電極上、第２の画素電極上、及び絶縁層上に、第２の層を形成し、第２の層上に、第２の犠牲層を形成し、第２の層及び第２の犠牲層を加工して、絶縁層及び第１の犠牲層それぞれの少なくとも一部を露出させ、少なくとも第１の層の側面、第２の層の側面、第１の犠牲層の側面及び上面、並びに、第２の犠牲層の側面及び上面を覆う、第１の絶縁膜を形成し、第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成し、第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜を加工することで、第１の層の側面を覆う第１の側壁と、第１の側壁上の第２の側壁と、を形成し、第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去し、第１の層上及び第２の層上に、共通電極を形成する、表示装置の作製方法である。
第１の犠牲層として、第１の犠牲膜と、第１の犠牲膜上の第２の犠牲膜と、を形成し、第２の犠牲膜上に、第１のレジストマスクを形成した後、第１のレジストマスクを用いて、第２の犠牲膜を加工し、第１のレジストマスクを除去し、加工された第２の犠牲膜をハードマスクに用いて、第１の犠牲膜を加工し、加工された第１の犠牲膜をハードマスクに用いて、第１の層を加工してもよい。
第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去した後に、第１の層上及び第２の層上に、第３の層を形成し、第３の層上に、共通電極を形成してもよい。
本発明の一態様により、高精細な表示装置を提供できる。本発明の一態様により、高解像度の表示装置を提供できる。本発明の一態様により、大型の表示装置を提供できる。本発明の一態様により、小型の表示装置を提供できる。本発明の一態様により、信頼性の高い表示装置を提供できる。
本発明の一態様により、高精細な表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、高解像度の表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、大型の表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、小型の表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、信頼性の高い表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、歩留まりの高い表示装置の作製方法を提供できる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図１Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図１Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図２Ａは、表示装置の一例を示す上面図である。図２Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図３Ａ乃至図３Ｆは、画素の一例を示す上面図である。
図４Ａ乃至図４Ｆは、画素の一例を示す上面図である。
図５Ａ乃至図５Ｇは、画素の一例を示す上面図である。
図６Ａ乃至図６Ｄは、画素の一例を示す上面図である。
図７Ａ乃至図７Ｄは、画素の一例を示す上面図である。図７Ｅ乃至図７Ｇは、表示装置の一例を示す断面図である。
図８Ａ乃至図８Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す上面図である。
図９Ａ乃至図９Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１１Ａ乃至図１１Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１２Ａ及び図１２Ｂは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１３Ａ乃至図１３Ｃは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１４Ａ乃至図１４Ｄは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１５Ａ乃至図１５Ｃは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１６Ａ及び図１６Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１７Ａ及び図１７Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１８Ａ及び図１８Ｂは、表示装置の一例を示す断面図である。
図１９は、表示装置の一例を示す斜視図である。
図２０Ａは、表示装置の一例を示す断面図である。図２０Ｂ及び図２０Ｃは、トランジスタの一例を示す断面図である。
図２１は、表示装置の一例を示す断面図である。
図２２Ａ及び図２２Ｂは、表示モジュールの一例を示す斜視図である。
図２３は、表示装置の一例を示す断面図である。
図２４は、表示装置の一例を示す断面図である。
図２５は、表示装置の一例を示す断面図である。
図２６Ａは、表示装置の一例を示すブロック図である。図２６Ｂ乃至図２６Ｄは、画素回路の一例を示す図である。
図２７Ａ乃至図２７Ｄは、トランジスタの一例を示す図である。
図２８Ａ及び図２８Ｂは、電子機器の一例を示す図である。
図２９Ａ及び図２９Ｂは、電子機器の一例を示す図である。
図３０Ａ及び図３０Ｂは、電子機器の一例を示す図である。
図３１Ａ乃至図３１Ｄは、電子機器の一例を示す図である。
図３２Ａ乃至図３２Ｇは、電子機器の一例を示す図である。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチングパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能である。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能である。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置とその作製方法について図１乃至図１４を用いて説明する。
本発明の一態様の表示装置の作製方法では、島状の画素電極（下部電極ともいえる）を形成し、画素電極の端部を覆う絶縁層を形成し、第１の色の光を発する発光層を含む第１の層（ＥＬ層、またはＥＬ層の一部、ということができる）を一面に形成した後、第１の層上に第１の犠牲層を形成する。そして、第１の犠牲層上に第１のレジストマスクを形成し、第１のレジストマスクを用いて、第１の層と第１の犠牲層を加工することで、島状の第１の層を形成する。続いて、第１の層と同様に、第２の色の光を発する発光層を含む第２の層（ＥＬ層、またはＥＬ層の一部、ということができる）を、第２の犠牲層及び第２のレジストマスクを用いて、島状に形成する。
このように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、島状のＥＬ層は、精細なパターンを有するメタルマスクを用いて形成されるのではなく、ＥＬ層を一面に成膜した後に加工することで形成される。したがって、これまで実現が困難であった高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。さらに、ＥＬ層を各色で作り分けることができるため、極めて鮮やかでコントラストが高く、表示品位の高い表示装置を実現できる。また、ＥＬ層上に犠牲層（マスク層と呼称してもよい）を設けることで、表示装置の作製工程中にＥＬ層が受けるダメージを低減し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
隣り合う発光デバイスの間隔について、例えばメタルマスクを用いた形成方法では１０μｍ未満にすることは困難であるが、上記方法によれば、１０μｍ未満、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、または、１μｍ以下にまで狭めることができる。また、例えばＬＳＩ向けの露光装置を用いることで、５００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、さらには５０ｎｍ以下にまで間隔を狭めることもできる。これにより、２つの発光デバイス間に存在しうる非発光領域の面積を大幅に縮小することができ、開口率を１００％に近づけることが可能となる。例えば、開口率は、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、さらには９０％以上であって、１００％未満を実現することもできる。
また、ＥＬ層自体のパターン（加工サイズともいえる）についても、メタルマスクを用いた場合に比べて極めて小さくすることができる。また、例えばＥＬ層の作り分けにメタルマスクを用いた場合では、ＥＬ層の中央と端で厚さのばらつきが生じるため、ＥＬ層の面積に対して、発光領域として使用できる有効な面積は小さくなる。一方、上記作製方法では、均一な厚さに成膜した膜を加工するため、島状のＥＬ層を均一の厚さで形成することができる。したがって、微細なパターンであっても、そのほぼ全域を発光領域として用いることができる。そのため、高い精細度と高い開口率を兼ね備えた表示装置を作製することができる。
ここで、第１の層及び第２の層は、それぞれ、少なくとも発光層を含み、好ましくは複数の層からなる。具体的には、発光層上に１層以上の層を有することが好ましい。発光層と犠牲層との間に他の層を有することで、表示装置の作製工程中に発光層が最表面に露出することを抑制し、発光層が受けるダメージを低減することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。したがって、第１の層及び第２の層は、それぞれ、発光層と、発光層上のキャリア輸送層（電子輸送層または正孔輸送層）と、を有することが好ましい。
なお、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスにおいて、ＥＬ層を構成する全ての層を作り分ける必要はなく、一部の層は同一工程で成膜することができる。本発明の一態様の表示装置の作製方法では、ＥＬ層を構成する一部の層を色ごとに島状に形成した後、犠牲層を除去し、ＥＬ層を構成する残りの層と、共通電極（上部電極ともいえる）と、を各色の発光デバイスに共通して（一つの膜として）形成する。例えば、キャリア注入層と、共通電極と、を各色の発光デバイスに共通して形成することができる。一方で、キャリア注入層は、ＥＬ層の中では、比較的導電性が高い層であることが多い。そのため、キャリア注入層が、島状に形成されたＥＬ層の一部の層の側面に接することで、発光デバイスがショートする恐れがある。なお、キャリア注入層を島状に設け、共通電極を各色の発光デバイスに共通して形成する場合についても、共通電極と、ＥＬ層の側面とが接することで、発光デバイスがショートする恐れがある。
そこで、本発明の一態様の表示装置は、島状に形成されたＥＬ層の少なくとも一部の側面を覆う、側壁（サイドウォール、側壁保護層、サイドウォール絶縁膜、絶縁層などともいう）を有する。
これにより、島状に形成されたＥＬ層の一部の層が、キャリア注入層または共通電極と接することを抑制することができる。したがって、発光デバイスのショートを抑制し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
本発明の一態様の表示装置は、陽極として機能する画素電極と、画素電極上にこの順で設けられた、それぞれ島状の、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層と、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層のそれぞれの側面を覆うように設けられた側壁と、電子輸送層上に設けられた電子注入層と、電子注入層上に設けられ、陰極として機能する共通電極と、を有する。
または、本発明の一態様の表示装置は、陰極として機能する画素電極と、画素電極上にこの順で設けられた、それぞれ島状の、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び、正孔輸送層と、電子注入層、電子輸送層、発光層、及び、正孔輸送層のそれぞれの側面を覆うように設けられた側壁と、正孔輸送層上に設けられた正孔注入層と、正孔注入層上に設けられ、陽極として機能する共通電極と、を有する。
または、本発明の一態様の表示装置は、画素電極と、画素電極上の第１の発光ユニットと、第１の発光ユニット上の中間層（電荷発生層ともいう）と、中間層上の第２の発光ユニットと、第１の発光ユニット、中間層、及び、第２の発光ユニットのそれぞれの側面を覆うように設けられた側壁と、第２の発光ユニット上に設けられた共通電極と、を有する。なお、第２の発光ユニットと共通電極との間に、各色の発光デバイスに共通層が設けられていてもよい。
正孔注入層、電子注入層、または電荷発生層などは、ＥＬ層の中では、比較的導電性が高い層であることが多い。本発明の一態様の表示装置では、これらの層の側面が絶縁層で覆われるため、共通電極などと接することを抑制することができる。したがって、発光デバイスのショートを抑制し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
このような構成とすることで、精細度または解像度が高く、信頼性の高い、表示装置を作製することができる。例えばペンタイル方式などの特殊な画素配列方式を適用し、疑似的に精細度を高める必要が無く、１つの画素に３つ以上の副画素を用いた配列方法であっても、極めて高精細な表示装置を実現できる。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ一方向に配列させた、いわゆるストライプ配置で、且つ、５００ｐｐｉ以上、１０００ｐｐｉ以上、または２０００ｐｐｉ以上、さらには３０００ｐｐｉ以上、さらには５０００ｐｐｉ以上の精細度の表示装置を実現することができる。
側壁は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。特に、２層構造の側壁を適用することが好ましい。例えば、側壁の１層目は、ＥＬ層に接して形成されるため、成膜ダメージが小さい原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて形成することが好ましい。また、側壁の２層目としては、ＡＬＤ法よりも成膜速度が速い、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、または、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＣＶＤ）法を用いて形成することが好ましい。これにより、信頼性の高い表示装置を生産性高く作製することができる。
例えば、絶縁層の１層目に、ＡＬＤ法により形成した酸化アルミニウム膜を用い、絶縁層の２層目に、感光性の有機樹脂膜を用いることができる。
例えば、側壁の１層目に、ＡＬＤ法により形成した酸化アルミニウム膜を用い、側壁の２層目に、スパッタリング法またはＰＥＣＶＤ法により形成した、窒化シリコン膜または窒化酸化シリコン膜を用いることができる。
［表示装置の構成例１］
図１Ａ及び図１Ｂに、本発明の一態様の表示装置を示す。
図１Ａに表示装置１００の上面図を示す。表示装置１００は、複数の画素１１０がマトリクス状に配置された表示部と、表示部の外側の接続部１４０と、を有する。接続部１４０は、カソードコンタクト部と呼ぶこともできる。
図１Ａに示す画素１１０には、ストライプ配列が適用されている。図１Ａに示す画素１１０は、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの、３つの副画素から構成される。副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスを有する。副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃとしては、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の副画素、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の３色の副画素などが挙げられる。
図１Ａに示す副画素の上面形状は、発光領域の上面形状に相当する。
また、副画素を構成する回路レイアウトは、図１Ａに示す副画素の範囲に限定されず、その外側に配置されていてもよい。例えば、副画素１１０ａが有するトランジスタの一部または全ては、図１Ａに示す副画素１１０ａの範囲外に位置してもよい。例えば、副画素１１０ａが有するトランジスタは、副画素１１０ｂの範囲内に位置する部分を有していてもよく、副画素１１０ｃの範囲内に位置する部分を有していてもよい。
図１Ａでは、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの開口率（サイズ、発光領域のサイズともいえる）を等しくまたは概略等しく示すが、本発明の一態様はこれに限定されない。副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの開口率は、それぞれ適宜決定することができる。副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの開口率は、それぞれ、異なっていてもよく、２つ以上が等しいまたは概略等しくてもよい。
図１Ａでは、異なる色の副画素がＸ方向に並べて配置されており、同じ色の副画素が、Ｙ方向に並べて配置されている例を示す。なお、異なる色の副画素がＹ方向に並べて配置され、同じ色の副画素が、Ｘ方向に並べて配置されていてもよい。
図１Ａでは、上面視で、接続部１４０が表示部の下側に位置する例を示すが、特に限定されない。接続部１４０は、上面視で、表示部の上側、右側、左側、下側の少なくとも一箇所に設けられていればよく、表示部の四辺を囲むように設けられていてもよい。また、接続部１４０は、単数であっても複数であってもよい。
図１Ｂに、図１Ａにおける一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図を示す。
図１Ｂに示すように、表示装置１００は、トランジスタを含む層１０１上に、発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃが設けられ、これらの発光デバイスを覆うように保護層１３１、１３２が設けられている。保護層１３２上には、樹脂層１２２によって基板１２０が貼り合わされている。また、隣り合う発光デバイスの間の領域には、側壁１２５ａと、側壁１２５ａ上の側壁１２５ｂと、が設けられている。
本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスが形成されている基板とは反対方向に光を射出する上面射出型（トップエミッション型）、発光デバイスが形成されている基板側に光を射出する下面射出型（ボトムエミッション型）、両面に光を射出する両面射出型（デュアルエミッション型）のいずれであってもよい。
トランジスタを含む層１０１には、例えば、基板に複数のトランジスタが設けられ、これらのトランジスタを覆うように絶縁層が設けられた積層構造を適用することができる。トランジスタを含む層１０１は、隣り合う発光デバイスの間に凹部を有していてもよい。例えば、トランジスタを含む層１０１の最表面に位置する絶縁層に凹部が設けられていてもよい。トランジスタを含む層１０１の構成例は、実施の形態３、４で後述する。
発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、それぞれ、異なる色の光を発する。発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光を発する組み合わせであることが好ましい。
発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃとしては、例えば、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）、またはＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を用いることが好ましい。発光デバイスが有する発光物質（発光材料とも記す）としては、蛍光を発する物質（蛍光材料）、燐光を発する物質（燐光材料）、熱活性化遅延蛍光を示す物質（熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｄｅｌａｙｅｄ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料）などが挙げられる。なお、ＴＡＤＦ材料としては、一重項励起状態と三重項励起状態間が熱平衡状態にある材料を用いてもよい。このようなＴＡＤＦ材料は発光寿命（励起寿命）が短くなるため、発光デバイスにおける高輝度領域での効率低下を抑制することができる。また、発光デバイスが有する発光物質として、無機化合物（量子ドット材料など）を用いてもよい。
発光デバイスは、一対の電極間にＥＬ層を有する。本明細書等では、一対の電極の一方を画素電極と記し、他方を共通電極と記すことがある。
発光デバイスが有する一対の電極のうち、一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。以下では、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。
発光デバイス１３０ａは、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ａと、画素電極１１１ａ上の島状の第１の層１１３ａと、島状の第１の層１１３ａ上の第５の層１１４と、第５の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。発光デバイス１３０ａにおいて、第１の層１１３ａ、及び、第５の層１１４をまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。
本実施の形態では、発光デバイスが、タンデム構造である場合を例に挙げて説明する。したがって、本実施の形態の発光デバイスは、発光層を有する発光ユニットを複数有し、２つの発光ユニットの間に中間層（電荷発生層ともいう）を有する構成である。発光デバイスの構成には特に限定はなく、シングル構造であってもよい。なお、発光デバイスの構成例については、実施の形態２で後述する。
第１の層１１３ａは、画素電極１１１ａ上の第１の発光ユニット１８１ａと、第１の発光ユニット１８１ａ上の中間層１８２ａと、中間層１８２ａ上の第２の発光ユニット１８３ａと、を有する。発光デバイス１３０ａにおいて、第１の層１１３ａ、及び、第５の層１１４をまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。第１の発光ユニット１８１ａと第２の発光ユニット１８３ａとは、同じ色の光を発する構成としてもよく、互いに異なる色の光を発する構成としてもよい。
発光デバイス１３０ｂは、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ｂと、画素電極１１１ｂ上の島状の第２の層１１３ｂと、島状の第２の層１１３ｂ上の第５の層１１４と、第５の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。第２の層１１３ｂは、画素電極１１１ｂ上の第１の発光ユニット１８１ｂと、第１の発光ユニット１８１ｂ上の中間層１８２ｂと、中間層１８２ｂ上の第２の発光ユニット１８３ｂと、を有する。発光デバイス１３０ｂにおいて、第２の層１１３ｂ、及び、第５の層１１４をまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。第１の発光ユニット１８１ｂと第２の発光ユニット１８３ｂとは、同じ色の光を発する構成としてもよく、互いに異なる色の光を発する構成としてもよい。
発光デバイス１３０ｃは、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ｃと、画素電極１１１ｃ上の島状の第３の層１１３ｃと、島状の第３の層１１３ｃ上の第５の層１１４と、第５の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。第３の層１１３ｃは、画素電極１１１ｃ上の第１の発光ユニット１８１ｃと、第１の発光ユニット１８１ｃ上の中間層１８２ｃと、中間層１８２ｃ上の第２の発光ユニット１８３ｃと、を有する。発光デバイス１３０ｃにおいて、第３の層１１３ｃ、及び、第５の層１１４をまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。第１の発光ユニット１８１ｃと第２の発光ユニット１８３ｃとは、同じ色の光を発する構成としてもよく、互いに異なる色の光を発する構成としてもよい。
各色の発光デバイスは、共通電極として、同一の膜を共有している。各色の発光デバイスが共通して有する共通電極は、接続部１４０に設けられた導電層と電気的に接続される。
画素電極と共通電極のうち、光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
発光デバイスの一対の電極（画素電極と共通電極）を形成する材料としては、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、インジウムスズ酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ酸化物、ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｓｉ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｚｎ酸化物）、Ｉｎ−Ｗ−Ｚｎ酸化物、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ）等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）、並びに、銀とマグネシウムの合金、及び、銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）等の銀を含む合金が挙げられる。その他、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第１族または第２族に属する元素（例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ））、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等を用いることができる。
発光デバイスには、微小光共振器（マイクロキャビティ）構造が適用されていることが好ましい。したがって、発光デバイスが有する一対の電極の一方は、可視光に対する透過性及び反射性を有する電極（半透過・半反射電極）を有することが好ましく、他方は、可視光に対する反射性を有する電極（反射電極）を有することが好ましい。発光デバイスがマイクロキャビティ構造を有することで、発光層から得られる発光を両電極間で共振させ、発光デバイスから射出される光を強めることができる。
なお、半透過・半反射電極は、反射電極と可視光に対する透過性を有する電極（透明電極ともいう）との積層構造とすることができる。
透明電極の光の透過率は、４０％以上とする。例えば、発光デバイスには、可視光（波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の光）の透過率が４０％以上である電極を用いることが好ましい。半透過・半反射電極の可視光の反射率は、１０％以上９５％以下、好ましくは３０％以上８０％以下とする。反射電極の可視光の反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とする。また、これらの電極の抵抗率は、１×１０−２Ωｃｍ以下が好ましい。
第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃは、それぞれ、島状に設けられる。第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃは、それぞれ、発光層を有する。第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃは、それぞれ、異なる色の光を発する発光層を有することが好ましい。
発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、１種または複数種の発光物質を有することができる。発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、発光物質として、近赤外光を発する物質を用いることもできる。
発光物質としては、蛍光材料、燐光材料、ＴＡＤＦ材料、量子ドット材料などが挙げられる。
蛍光材料としては、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。
燐光材料としては、例えば、４Ｈ−トリアゾール骨格、１Ｈ−トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、またはピリジン骨格を有する有機金属錯体（特にイリジウム錯体）、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体（特にイリジウム錯体）、白金錯体、希土類金属錯体等が挙げられる。
発光層は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種または複数種の有機化合物（ホスト材料、アシスト材料等）を有していてもよい。１種または複数種の有機化合物としては、正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の一方または双方を用いることができる。また、１種または複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料、またはＴＡＤＦ材料を用いてもよい。
発光層は、例えば、燐光材料と、励起錯体を形成しやすい組み合わせである正孔輸送性材料及び電子輸送性材料と、を有することが好ましい。このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質（燐光材料）へのエネルギー移動であるＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ−Ｔｒｉｐｌｅｔ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を用いた発光を効率よく得ることができる。発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光を得ることができる。この構成により、発光デバイスの高効率、低電圧駆動、長寿命を同時に実現できる。
第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃは、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質（正孔輸送性材料ともいう）、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質（電子輸送性材料ともいう）、電子注入性の高い物質、電子ブロック材料、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質、バイポーラ性材料ともいう）等を含む層をさらに有していてもよい。
例えば、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃは、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち一つ以上を有していてもよい。
ＥＬ層のうち、各色の発光デバイスに共通して形成される層としては、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層のうち一つ以上を適用することができる。例えば、第５の層１１４として、キャリア注入層（正孔注入層または電子注入層）を形成してもよい。なお、ＥＬ層の全ての層を色ごとに作り分けてもよい。つまり、ＥＬ層は、各色の発光デバイスに共通して形成される層を有していなくてもよい。
第２の発光ユニット１８３ａ、１８３ｂ、１８３ｃは、それぞれ、発光層と、発光層上のキャリア輸送層を有することが好ましい。これにより、表示装置１００の作製工程中に、発光層が最表面に露出することを抑制し、発光層が受けるダメージを低減することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
正孔注入層は、陽極から正孔輸送層に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、及び、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む複合材料などが挙げられる。
正孔輸送層は、正孔注入層によって陽極から注入された正孔を、発光層に輸送する層である。正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送性材料としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体など）、芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する化合物）等の正孔輸送性の高い物質が好ましい。
電子輸送層は、電子注入層によって陰極から注入された電子を、発光層に輸送する層である。電子輸送層は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送性材料としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。電子輸送性材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、その他、含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い物質を用いることができる。
電子注入層は、陰極から電子輸送層に電子を注入する層であり、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。電子注入性の高い物質としては、電子輸送性材料とドナー性材料（電子供与性材料）とを含む複合材料を用いることもできる。
電子注入層としては、例えば、リチウム、セシウム、イッテルビウム、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦｘ、Ｘは任意数）、８−（キノリノラト）リチウム（略称：Ｌｉｑ）、２−（２−ピリジル）フェノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰ）、２−（２−ピリジル）−３−ピリジノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰｙ）、４−フェニル−２−（２−ピリジル）フェノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰＰ）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）、炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物を用いることができる。また、電子注入層としては、２以上の積層構造としてもよい。当該積層構造としては、例えば、１層目にフッ化リチウムを用い、２層目にイッテルビウムを設ける構成とすることができる。
または、電子注入層としては、電子輸送性材料を用いてもよい。例えば、非共有電子対を備え、電子不足型複素芳香環を有する化合物を、電子輸送性材料に用いることができる。具体的には、ピリジン環、ジアジン環（ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環）、トリアジン環の少なくとも一つを有する化合物を用いることができる。
なお、非共有電子対を備える有機化合物の最低空軌道（ＬＵＭＯ：Ｌｏｗｅｓｔ　Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）が、−３．６ｅＶ以上−２．３ｅＶ以下であると好ましい。また、一般にＣＶ（サイクリックボルタンメトリ）、光電子分光法、光吸収分光法、逆光電子分光法等により、有機化合物の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ：Ｈｉｇｈｅｓｔ　Ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）準位及びＬＵＭＯ準位を見積もることができる。
例えば、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）、ジキノキサリノ［２，３−ａ：２’，３’−ｃ］フェナジン（略称：ＨＡＴＮＡ）、２，４，６−トリス［３’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−３−イル］−１，３，５−トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、ＮＢＰｈｅｎはＢＰｈｅｎと比較して、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を備え、耐熱性に優れる。
また、タンデム構造の発光デバイスを作製する場合、２つの発光ユニットの間に、中間層を設ける。中間層は、一対の電極間に電圧を印加したときに、２つの発光ユニットの一方に電子を注入し、他方に正孔を注入する機能を有する。
中間層としては、例えば、リチウムなどの電子注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、中間層としては、例えば、正孔注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、中間層には、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む層を用いることができる。また、中間層には、電子輸送性材料とドナー性材料とを含む層を用いることができる。このような層を有する中間層を形成することにより、発光ユニットが積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
発光デバイスには低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。発光デバイスを構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃのそれぞれの端部（具体的には、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの上面の一部及び側面）は、絶縁層１２１によって覆われている。
絶縁層１２１は、無機絶縁膜及び有機絶縁膜の一方または双方を用いた、単層構造または積層構造とすることができる。例えば、絶縁層１２１は、有機絶縁膜と、有機絶縁膜上の無機絶縁膜と、の２層構造とすることができる。
画素電極の端部を覆う絶縁層１２１として、無機絶縁膜を用いると、有機絶縁膜のみを用いる場合に比べて、発光デバイスに不純物が入りにくく、発光デバイスの信頼性を高めることができる。画素電極の端部を覆う絶縁層１２１として、有機絶縁膜を用いると、無機絶縁膜のみを用いる場合に比べて、段差被覆性が高く、画素電極の形状の影響を受けにくい。そのため、発光デバイスのショートを防止できる。具体的には、絶縁層１２１として、有機絶縁膜を用いると、絶縁層１２１の形状をテーパー形状などに加工することができる。なお、本明細書等において、テーパー形状とは、構造の側面の少なくとも一部が、基板面または被形成面に対して傾斜して設けられている形状のことを指す。例えば、傾斜した側面と基板面または被形成面とがなす角（テーパー角ともいう）が９０°未満である領域を有すると好ましい。
第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃのそれぞれの側面は、絶縁層１２１上に設けられた側壁１２５ａ及び側壁１２５ｂによって覆われている。これにより、第５の層１１４（または共通電極１１５）が、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃのいずれかの側面と接することを抑制し、発光デバイスのショートを抑制することができる。
側壁１２５ａは、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃのそれぞれの側面と接する構成とすることができる。
側壁１２５ｂは、側壁１２５ａを介して、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃのそれぞれの側面と重なる構成とすることができる。
なお、側壁１２５ａ及び側壁１２５ｂのいずれか一方を設けなくてもよい。例えば、側壁１２５ａを設けない場合、側壁１２５ｂは、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃのそれぞれの側面と接する構成とすることができる。
側壁１２５ａ、１２５ｂは、それぞれ、無機材料を有する絶縁層とすることができる。側壁１２５ａ、１２５ｂには、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの無機絶縁膜を用いることができる。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜、インジウムガリウム亜鉛酸化物膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、窒化酸化アルミニウム膜などが挙げられる。
側壁１２５ａは、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃに接して形成されるため、成膜ダメージが小さいＡＬＤ法を用いて形成することが好ましい。例えば、側壁１２５ａに、ＡＬＤ法により形成した酸化アルミニウム膜を用いることが好ましい。
側壁１２５ｂは、ＡＬＤ法よりも成膜速度が速いスパッタリング法、ＣＶＤ法、またはＰＥＣＶＤ法などを用いて形成することが好ましい。例えば、側壁１２５ｂに、スパッタリング法により形成した窒化シリコン膜、または、ＰＥＣＶＤ法により形成した窒化酸化シリコン膜を用いることができる。これにより、信頼性の高い表示装置を生産性高く作製することができる。
なお、本明細書などにおいて、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。例えば、酸化窒化シリコンと記載した場合は、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ上に保護層１３１、１３２を有することが好ましい。保護層１３１、１３２を設けることで、発光デバイスの信頼性を高めることができる。本実施の形態では、保護層１３１、１３２の２層構造を例に挙げて説明するが、保護層は単層構造でもよく、３層以上の積層構造であってもよい。
保護層１３１、１３２の導電性は問わない。保護層１３１、１３２としては、絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜の少なくとも一種を用いることができる。
保護層１３１、１３２が無機膜を有することで、共通電極１１５の酸化を防止する、発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃに不純物（水分、酸素など）が入り込むことを抑制する、など、発光デバイスの劣化を抑制し、表示装置の信頼性を高めることができる。
保護層１３１、１３２には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの無機絶縁膜を用いることができる。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、窒化酸化アルミニウム膜などが挙げられる。
保護層１３１、１３２は、それぞれ、窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を有することが好ましく、窒化絶縁膜を有することがより好ましい。
また、保護層１３１、１３２には、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ａｌ−Ｚｎ酸化物、またはインジウムガリウム亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、ＩＧＺＯともいう）などを含む無機膜を用いることもできる。当該無機膜は、高抵抗であることが好ましく、具体的には、共通電極１１５よりも高抵抗であることが好ましい。当該無機膜は、さらに窒素を含んでいてもよい。
発光デバイスの発光を、保護層１３１、１３２を介して取り出す場合、保護層１３１、１３２は、可視光に対する透過性が高いことが好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＧＺＯ、及び、酸化アルミニウムは、それぞれ、可視光に対する透過性が高い無機材料であるため、好ましい。
保護層１３１、１３２としては、例えば、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上の窒化シリコン膜と、の積層構造、または、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上のＩＧＺＯ膜と、の積層構造などを用いることができる。当該積層構造を用いることで、不純物（水、酸素など）がＥＬ層側に入り込むことを抑制できる。
さらに、保護層１３１、１３２は、有機膜を有していてもよい。例えば、保護層１３２は、有機膜と無機膜の双方を有していてもよい。
保護層１３１と保護層１３２とで異なる成膜方法を用いてもよい。具体的には、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて保護層１３１を形成し、スパッタリング法を用いて保護層１３２を形成してもよい。
本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）を用いて作製されるデバイスをＭＭ（メタルマスク）構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭを用いずに作製されるデバイスをＭＭＬ（メタルマスクレス）構造のデバイスと呼称する場合がある。
なお、本明細書等において、各色の発光デバイス（ここでは青（Ｂ）、緑（Ｇ）、及び赤（Ｒ））で、発光層を作り分ける、または発光層を塗り分ける構造をＳＢＳ（Ｓｉｄｅ　Ｂｙ　Ｓｉｄｅ）構造と呼ぶ場合がある。ＳＢＳ構造は、発光デバイスごとに材料及び構成を最適化することができるため、材料及び構成の選択の自由度が高まり、輝度の向上、信頼性の向上を図ることが容易となる。
また、本明細書等において、白色光を発することのできる発光デバイスを白色発光デバイスと呼ぶ場合がある。なお、白色発光デバイスは、着色層（たとえば、カラーフィルタ）と組み合わせることで、フルカラー表示の表示装置を実現することができる。
また、発光デバイスは、シングル構造と、タンデム構造とに大別することができる。シングル構造のデバイスは、一対の電極間に１つの発光ユニットを有し、当該発光ユニットは、１以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。２つの発光層を用いて白色発光を得る場合、２つの発光層の発光色が補色の関係となるような発光層を選択すればよい。例えば、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光デバイス全体として白色発光する構成を得ることができる。また、３つ以上の発光層を用いて白色発光を得る場合、３つ以上の発光層の発光色が合わさることで、発光デバイス全体として白色発光する構成とすればよい。
タンデム構造のデバイスは、一対の電極間に２以上の複数の発光ユニットを有し、各発光ユニットは、１以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、複数の発光ユニットの発光層からの光を合わせて白色発光が得られる構成とすればよい。なお、白色発光が得られる構成については、シングル構造の構成と同様である。なお、タンデム構造のデバイスにおいて、複数の発光ユニットの間には、電荷発生層などの中間層を設けると好適である。
また、上述の白色発光デバイス（シングル構造またはタンデム構造）と、ＳＢＳ構造の発光デバイスと、を比較した場合、ＳＢＳ構造の発光デバイスは、白色発光デバイスよりも消費電力を低くすることができる。消費電力を低く抑えたい場合は、ＳＢＳ構造の発光デバイスを用いると好適である。一方で、白色発光デバイスは、製造プロセスがＳＢＳ構造の発光デバイスよりも簡単であるため、製造コストを低くすることができる、又は製造歩留まりを高くすることができるため、好適である。
本実施の形態の表示装置は、発光デバイス間の距離を狭くすることができる。具体的には、発光デバイス間の距離、ＥＬ層間の距離、または画素電極間の距離を、１０μｍ未満、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、１μｍ以下、５００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、９０ｎｍ以下、７０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、または１０ｎｍ以下とすることができる。別言すると、第１の層１１３ａの側面と第２の層１１３ｂの側面との間隔、または第２の層１１３ｂの側面と第３の層１１３ｃの側面との間隔が１μｍ以下の領域を有し、好ましくは０．５μｍ（５００ｎｍ）以下の領域を有し、さらに好ましくは１００ｎｍ以下の領域を有する。
基板１２０の樹脂層１２２側の面には、遮光層を設けてもよい。また、基板１２０の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板１２０の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等を配置してもよい。
基板１２０には、ガラス、石英、セラミック、サファイア、樹脂、金属、合金、半導体などを用いることができる。発光デバイスからの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。基板１２０に可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高め、フレキシブルディスプレイを実現することができる。また、基板１２０として偏光板を用いてもよい。
基板１２０としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン、アラミド等）、ポリシロキサン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。基板１２０に、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。
なお、表示装置に円偏光板を重ねる場合、表示装置が有する基板には、光学等方性の高い基板を用いることが好ましい。光学等方性が高い基板は、複屈折が小さい（複屈折量が小さい、ともいえる）。
光学等方性が高い基板のリタデーション（位相差）値の絶対値は、３０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以下がさらに好ましい。
光学等方性が高いフィルムとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ、セルローストリアセテートともいう）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）フィルム、及びアクリルフィルム等が挙げられる。
また、基板としてフィルムを用いる場合、フィルムが吸水することで、表示パネルにしわが発生するなどの形状変化が生じる恐れがある。そのため、基板には、吸水率の低いフィルムを用いることが好ましい。例えば、吸水率が１％以下のフィルムを用いることが好ましく、０．１％以下のフィルムを用いることがより好ましく、０．０１％以下のフィルムを用いることがさらに好ましい。
樹脂層１２２としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
トランジスタのゲート、ソース及びドレインのほか、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、及びタングステンなどの金属、並びに、当該金属を主成分とする合金などが挙げられる。これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。
また、透光性を有する導電材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、及びチタンなどの金属材料、または、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、または、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすることが好ましい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層、及び、発光デバイスが有する導電層（画素電極または共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料が挙げられる。
図２Ａに示すように、画素は副画素を４種類有する構成とすることができる。
図２Ａに表示装置１００の上面図を示す。表示装置１００は、複数の画素１１０がマトリクス状に配置された表示部と、表示部の外側の接続部１４０と、を有する。
図２Ａに示す画素１１０は、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの、４種類の副画素から構成される。
副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスを有する。副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄとしては、Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色の副画素、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙの４色の副画素、Ｒ、Ｇ、Ｂ、赤外光（ＩＲ）の４つの副画素などが挙げられる。
図２Ａでは、１つの画素１１０が、２行３列で構成されている例を示す。画素１１０は、上の行（１行目）に、３つの副画素（副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）を有し、下の行（２行目）に、３つの副画素１１０ｄを有する。言い換えると、画素１１０は、左の列（１列目）に、副画素１１０ａ及び副画素１１０ｄを有し、中央の列（２列目）に副画素１１０ｂ及び副画素１１０ｄを有し、右の列（３列目）に副画素１１０ｃ及び副画素１１０ｄを有する。図２Ａに示すように、上の行と下の行との副画素の配置を揃える構成とすることで、製造プロセスで生じうるゴミなどを効率よく除去することが可能となる。したがって、表示品位の高い表示装置を提供することができる。
図２Ｂに、図２Ａにおける一点鎖線Ｘ３−Ｘ４間の断面図を示す。図２Ｂに示す構成は、発光デバイス１３０ｄを有する点以外は、図１Ｂと同様の構成である。したがって、図１Ｂと同様の部分については説明を省略する。
図２Ｂに示すように、表示装置１００は、トランジスタを含む層１０１上に、発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄが設けられ、これらの発光デバイスを覆うように保護層１３１、１３２が設けられている。保護層１３２上には、樹脂層１２２によって基板１２０が貼り合わされている。また、隣り合う発光デバイスの間の領域には、側壁１２５ａ及び側壁１２５ｂが設けられている。側壁１２５ａ及び側壁１２５ｂは、絶縁層１２１上に設けられる。
発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、それぞれ、異なる色の光を発する。発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、白色（Ｗ）の４色の光を発する組み合わせであることが好ましい。
発光デバイス１３０ｄは、トランジスタを含む層１０１上の画素電極１１１ｄと、画素電極１１１ｄ上の島状の第４の層１１３ｄと、島状の第４の層１１３ｄ上の第５の層１１４と、第５の層１１４上の共通電極１１５と、を有する。発光デバイス１３０ｄにおいて、第４の層１１３ｄ、及び、第５の層１１４をまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。
第４の層１１３ｄは、画素電極１１１ｄ上の第１の発光ユニット１８１ｄと、第１の発光ユニット１８１ｄ上の中間層１８２ｄと、中間層１８２ｄ上の第２の発光ユニット１８３ｄと、を有する。発光デバイス１３０ｄにおいて、第４の層１１３ｄ、及び、第５の層１１４をまとめてＥＬ層と呼ぶことができる。
３つの副画素１１０ｄは、それぞれ独立に発光デバイス１３０ｄを有していてもよく、１つの発光デバイス１３０ｄを共通して有していてもよい。つまり、画素１１０は、発光デバイス１３０ｄを１つ有していてもよく、３つ有していてもよい。
［画素のレイアウト］
次に、図１Ａ及び図２Ａとは異なる画素レイアウトについて説明する。副画素の配列に特に限定はなく、様々な方法を適用することができる。副画素の配列としては、例えば、ストライプ配列、Ｓストライプ配列、マトリクス配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列などが挙げられる。
また、副画素の上面形状としては、例えば、三角形、四角形（長方形、正方形を含む）、五角形などの多角形、これら多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などが挙げられる。ここで、副画素の上面形状は、発光デバイスの発光領域の上面形状に相当する。
図３Ａに示す画素１１０には、Ｓストライプ配列が適用されている。図３Ａに示す画素１１０は、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの、３つの副画素から構成される。例えば、図４Ａに示すように、副画素１１０ａを青色の副画素Ｂとし、副画素１１０ｂを赤色の副画素Ｒとし、副画素１１０ｃを緑色の副画素Ｇとしてもよい。
図３Ｂに示す画素１１０は、角が丸い略台形の上面形状を有する副画素１１０ａと、角が丸い略三角形の上面形状を有する副画素１１０ｂと、角が丸い略四角形または略六角形の上面形状を有する副画素１１０ｃと、を有する。また、副画素１１０ａは、副画素１１０ｂよりも発光面積が広い。このように、各副画素の形状及びサイズはそれぞれ独立に決定することができる。例えば、信頼性の高い発光デバイスを有する副画素ほど、サイズを小さくすることができる。例えば、図４Ｂに示すように、副画素１１０ａを緑色の副画素Ｇとし、副画素１１０ｂを赤色の副画素Ｒとし、副画素１１０ｃを青色の副画素Ｂとしてもよい。
図３Ｃに示す画素１２４ａ、１２４ｂには、ペンタイル配列が適用されている。図３Ｃでは、副画素１１０ａ及び副画素１１０ｂを有する画素１２４ａと、副画素１１０ｂ及び副画素１１０ｃを有する画素１２４ｂと、が交互に配置されている例を示す。例えば、図４Ｃに示すように、副画素１１０ａを赤色の副画素Ｒとし、副画素１１０ｂを緑色の副画素Ｇとし、副画素１１０ｃを青色の副画素Ｂとしてもよい。
図３Ｄ及び図３Ｅに示す画素１２４ａ、１２４ｂは、デルタ配列が適用されている。画素１２４ａは上の行（１行目）に、２つの副画素（副画素１１０ａ、１１０ｂ）を有し、下の行（２行目）に、１つの副画素（副画素１１０ｃ）を有する。画素１２４ｂは上の行（１行目）に、１つの副画素（副画素１１０ｃ）を有し、下の行（２行目）に、２つの副画素（副画素１１０ａ、１１０ｂ）を有する。例えば、図４Ｄに示すように、副画素１１０ａを赤色の副画素Ｒとし、副画素１１０ｂを緑色の副画素Ｇとし、副画素１１０ｃを青色の副画素Ｂとしてもよい。
図３Ｄは、各副画素が、角が丸い略四角形の上面形状を有する例であり、図３Ｅは、各副画素が、円形の上面形状を有する例である。
図３Ｆは、各色の副画素がジグザグに配置されている例である。具体的には、上面視において、列方向に並ぶ２つの副画素（例えば、副画素１１０ａと副画素１１０ｂ、または、副画素１１０ｂと副画素１１０ｃ）の上辺の位置がずれている。例えば、図４Ｅに示すように、副画素１１０ａを赤色の副画素Ｒとし、副画素１１０ｂを緑色の副画素Ｇとし、副画素１１０ｃを青色の副画素Ｂとしてもよい。
フォトリソグラフィ法では、加工するパターンが微細になるほど、光の回折の影響を無視できなくなるため、露光によりフォトマスクのパターンを転写する際に忠実性が損なわれ、レジストマスクを所望の形状に加工することが困難になる。そのため、フォトマスクのパターンが矩形であっても、角が丸まったパターンが形成されやすい。したがって、副画素の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などになることがある。
さらに、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、レジストマスクを用いてＥＬ層を島状に加工する。ＥＬ層上に形成したレジスト膜は、ＥＬ層の耐熱温度よりも低い温度で硬化する必要がある。そのため、ＥＬ層の材料の耐熱温度及びレジスト材料の硬化温度によっては、レジスト膜の硬化が不十分になる場合がある。硬化が不十分なレジスト膜は、加工時に所望の形状から離れた形状をとることがある。その結果、ＥＬ層の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などになることがある。例えば、上面形状が正方形のレジストマスクを形成しようとした場合に、円形の上面形状のレジストマスクが形成され、ＥＬ層の上面形状が円形になることがある。
なお、ＥＬ層の上面形状を所望の形状とするために、設計パターンと、転写パターンとが、一致するように、あらかじめマスクパターンを補正する技術（ＯＰＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：光近接効果補正）技術）を用いてもよい。具体的には、ＯＰＣ技術では、マスクパターン上の図形コーナー部などに補正用のパターンを追加する。
なお、図１Ａに示すストライプ配列が適用された画素１１０においても、例えば、図４Ｆに示すように、副画素１１０ａを赤色の副画素Ｒとし、副画素１１０ｂを緑色の副画素Ｇとし、副画素１１０ｃを青色の副画素Ｂとすることができる。
図５Ａ乃至図５Ｃに示す画素１１０は、ストライプ配列が適用されている。
図５Ａは、各副画素が、長方形の上面形状を有する例であり、図５Ｂは、各副画素が、２つの半円と長方形をつなげた上面形状を有する例であり、図５Ｃは、各副画素が、楕円形の上面形状を有する例である。
図５Ｄ乃至図５Ｆに示す画素１１０は、マトリクス配列が適用されている。
図５Ｄは、各副画素が、正方形の上面形状を有する例であり、図５Ｅは、各副画素が、角が丸い略正方形の上面形状を有する例であり、図５Ｆは、各副画素が、円形の上面形状を有する例である。
図５Ａ乃至図５Ｆに示す画素１１０は、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの、４つの副画素から構成される。副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスを有する。例えば、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、それぞれ、赤色、緑色、青色、白色の副画素とすることができる。例えば、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、それぞれ、赤色、緑色、青色、白色の副画素とすることができる。または、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、それぞれ、赤色、緑色、青色、赤外発光の副画素とすることができる。
図５Ｇでは、１つの画素１１０が、２行３列で構成されている例を示す。画素１１０は、上の行（１行目）に、３つの副画素（副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）を有し、下の行（２行目）に、１つの副画素（副画素１１０ｄ）を有する。言い換えると、画素１１０は、左の列（１列目）に、副画素１１０ａを有し、中央の列（２列目）に副画素１１０ｂを有し、右の列（３列目）に副画素１１０ｃを有し、さらに、この３列にわたって、副画素１１０ｄを有する。
なお、図２Ａ及び図５Ｇに示す画素１１０において、例えば、図６Ｃ及び図６Ｄに示すように、副画素１１０ａを赤色の副画素Ｒとし、副画素１１０ｂを緑色の副画素Ｇとし、副画素１１０ｃを青色の副画素Ｂとし、副画素１１０ｄを白色の副画素Ｗとすることができる。
本発明の一態様の表示装置は、画素に、受光デバイスを有していてもよい。
図２Ａに示す画素１１０が有する４種類の副画素のうち、３つを、発光デバイスを有する構成とし、残りの１つを、受光デバイスを有する構成としてもよい。
受光デバイスとしては、例えば、ｐｎ型またはｐｉｎ型のフォトダイオードを用いることができる。受光デバイスは、受光デバイスに入射する光を検出し電荷を発生させる光電変換デバイス（光電変換素子ともいう）として機能する。受光デバイスに入射する光量に基づき、受光デバイスから発生する電荷量が決まる。
特に、受光デバイスとして、有機化合物を含む層を有する有機フォトダイオードを用いることが好ましい。有機フォトダイオードは、薄型化、軽量化、及び大面積化が容易であり、また、形状及びデザインの自由度が高いため、様々な表示装置に適用できる。
本発明の一態様では、発光デバイスとして有機ＥＬデバイスを用い、受光デバイスとして有機フォトダイオードを用いる。有機ＥＬデバイス及び有機フォトダイオードは、同一基板上に形成することができる。したがって、有機ＥＬデバイスを用いた表示装置に有機フォトダイオードを内蔵することができる。
受光デバイスは、一対の電極間に少なくとも光電変換層として機能する活性層を有する。本明細書等では、一対の電極の一方を画素電極と記し、他方を共通電極と記すことがある。
例えば、副画素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の副画素であり、副画素１１０ｄが、受光デバイスを有する副画素であってもよい。このとき、第４の層１１３ｄは、少なくとも活性層を有する。
受光デバイスが有する一対の電極のうち、一方の電極は陽極として機能し、他方の電極は陰極として機能する。以下では、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。受光デバイスは、画素電極と共通電極との間に逆バイアスをかけて駆動することで、受光デバイスに入射する光を検出し、電荷を発生させ、電流として取り出すことができる。または、画素電極が陰極として機能し、共通電極が陽極として機能してもよい。
受光デバイスについても、発光デバイスと同様の作製方法を適用することができる。受光デバイスが有する島状の活性層（光電変換層ともいう）は、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、活性層となる膜を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状の活性層を均一の厚さで形成することができる。また、活性層上に犠牲層を設けることで、表示装置の作製工程中に活性層が受けるダメージを低減し、受光デバイスの信頼性を高めることができる。
ここで、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが異なる場合がある。本明細書中では、発光デバイスにおける機能に基づいて構成要素を呼称することがある。例えば、正孔注入層は、発光デバイスにおいて正孔注入層として機能し、受光デバイスにおいて正孔輸送層として機能する。同様に、電子注入層は、発光デバイスにおいて電子注入層として機能し、受光デバイスにおいて電子輸送層として機能する。また、受光デバイスと発光デバイスが共通で有する層は、発光デバイスにおける機能と受光デバイスにおける機能とが同一である場合もある。正孔輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、正孔輸送層として機能し、電子輸送層は、発光デバイス及び受光デバイスのいずれにおいても、電子輸送層として機能する。
受光デバイスが有する活性層は、半導体を含む。当該半導体としては、シリコンなどの無機半導体、及び、有機化合物を含む有機半導体が挙げられる。本実施の形態では、活性層が有する半導体として、有機半導体を用いる例を示す。有機半導体を用いることで、発光層と、活性層と、を同じ方法（例えば、真空蒸着法）で形成することができ、製造装置を共通化できるため好ましい。
活性層が有するｎ型半導体の材料としては、フラーレン（例えばＣ６０フラーレン、Ｃ７０フラーレン等）、フラーレン誘導体等の電子受容性の有機半導体材料が挙げられる。フラーレンは、サッカーボールのような形状を有し、当該形状はエネルギー的に安定である。フラーレンは、ＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位の双方が深い（低い）。フラーレンは、ＬＵＭＯ準位が深いため、電子受容性（アクセプター性）が極めて高い。通常、ベンゼンのように、平面にπ電子共役（共鳴）が広がると、電子供与性（ドナー性）が高くなるが、フラーレンは球体形状であるため、π電子が大きく広がっているにも関わらず、電子受容性が高くなる。電子受容性が高いと、電荷分離を高速に効率よく起こすため、受光デバイスとして有益である。Ｃ６０フラーレン、Ｃ７０フラーレンともに可視光領域に広い吸収帯を有しており、特にＣ７０フラーレンはＣ６０フラーレンに比べてπ電子共役系が大きく、長波長領域にも広い吸収帯を有するため好ましい。そのほか、フラーレン誘導体としては、［６，６］−Ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ７１−ｂｕｔｙｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈｙｌ　ｅｓｔｅｒ（略称：ＰＣ７０ＢＭ）、［６，６］−Ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈｙｌ　ｅｓｔｅｒ（略称：ＰＣ６０ＢＭ）、１’，１’’，４’，４’’−Ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ−ｄｉ［１，４］ｍｅｔｈａｎｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｏ［１，２：２’，３’，５６，６０：２’’，３’’］［５，６］ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ−Ｃ６０（略称：ＩＣＢＡ）などが挙げられる。
また、ｎ型半導体の材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、クマリン誘導体、ローダミン誘導体、トリアジン誘導体、キノン誘導体等が挙げられる。
活性層が有するｐ型半導体の材料としては、銅（ＩＩ）フタロシアニン（Ｃｏｐｐｅｒ（ＩＩ）ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ；ＣｕＰｃ）、テトラフェニルジベンゾペリフランテン（Ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｄｉｂｅｎｚｏｐｅｒｉｆｌａｎｔｈｅｎｅ；ＤＢＰ）、亜鉛フタロシアニン（Ｚｉｎｃ　Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ；ＺｎＰｃ）、スズ（ＩＩ）フタロシアニン（ＳｎＰｃ）、キナクリドン等の電子供与性の有機半導体材料が挙げられる。
また、ｐ型半導体の材料としては、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体、芳香族アミン骨格を有する化合物等が挙げられる。さらに、ｐ型半導体の材料としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、ピロール誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンゾチオフェン誘導体、インドール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。
電子供与性の有機半導体材料のＨＯＭＯ準位は、電子受容性の有機半導体材料のＨＯＭＯ準位よりも浅い（高い）ことが好ましい。電子供与性の有機半導体材料のＬＵＭＯ準位は、電子受容性の有機半導体材料のＬＵＭＯ準位よりも浅い（高い）ことが好ましい。
電子受容性の有機半導体材料として、球状のフラーレンを用い、電子供与性の有機半導体材料として、平面に近い形状の有機半導体材料を用いることが好ましい。似た形状の分子同士は集まりやすい傾向にあり、同種の分子が凝集すると、分子軌道のエネルギー準位が近いため、キャリア輸送性を高めることができる。
例えば、活性層は、ｎ型半導体とｐ型半導体と共蒸着して形成することが好ましい。または、活性層は、ｎ型半導体とｐ型半導体とを積層して形成してもよい。
受光デバイスは、活性層以外の層として、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。また、上記に限られず、正孔注入性の高い物質、正孔ブロック材料、電子注入性の高い物質、電子ブロック材料などを含む層をさらに有していてもよい。
受光デバイスには低分子化合物及び高分子化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。受光デバイスを構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
例えば、正孔輸送性材料として、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などの高分子化合物、及び、モリブデン酸化物、ヨウ化銅（ＣｕＩ）などの無機化合物を用いることができる。また、電子輸送性材料として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの無機化合物を用いることができる。
また、活性層に、ドナーとして機能するＰｏｌｙ［［４，８−ｂｉｓ［５−（２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）−２−ｔｈｉｅｎｙｌ］ｂｅｎｚｏ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ｄｉｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−２，６−ｄｉｙｌ］−２，５−ｔｈｉｏｐｈｅｎｅｄｉｙｌ［５，７−ｂｉｓ（２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）−４，８−ｄｉｏｘｏ−４Ｈ，８Ｈ−ｂｅｎｚｏ［１，２−ｃ：４，５−ｃ’］ｄｉｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−１，３−ｄｉｙｌ］］ｐｏｌｙｍｅｒ（略称：ＰＢＤＢ−Ｔ）、または、ＰＢＤＢ−Ｔ誘導体などの高分子化合物を用いることができる。例えば、ＰＢＤＢ−ＴまたはＰＢＤＢ−Ｔ誘導体にアクセプター材料を分散させる方法などが使用できる。
また、活性層には３種類以上の材料を混合させてもよい。例えば、吸収波長域を拡大する目的で、ｎ型半導体の材料と、ｐ型半導体の材料と、に加えて、第３の材料を混合してもよい。このとき、第３の材料は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。
画素に、発光デバイス及び受光デバイスを有する表示装置では、画素が受光機能を有するため、画像を表示しながら、対象物の接触または近接を検出することができる。例えば、表示装置が有する副画素全てで画像を表示するだけでなく、一部の副画素は、光源としての光を呈し、他の一部の副画素は、光検出を行い、残りの副画素で画像を表示することもできる。
本発明の一態様の表示装置は、表示部に、発光デバイスがマトリクス状に配置されており、当該表示部で画像を表示することができる。また、当該表示部には、受光デバイスがマトリクス状に配置されており、表示部は、画像表示機能に加えて、撮像機能及びセンシング機能の一方または双方を有する。表示部は、イメージセンサまたはタッチセンサに用いることができる。つまり、表示部で光を検出することで、画像を撮像すること、または、対象物（指、手、またはペンなど）の近接もしくは接触を検出することができる。さらに、本発明の一態様の表示装置は、発光デバイスをセンサの光源として利用することができる。したがって、表示装置と別に受光部及び光源を設けなくてもよく、電子機器の部品点数を削減することができる。
本発明の一態様の表示装置では、表示部が有する発光デバイスが発した光を対象物が反射（または散乱）した際、受光デバイスがその反射光（または散乱光）を検出できるため、暗い場所でも、撮像またはタッチ検出が可能である。
受光デバイスをイメージセンサに用いる場合、表示装置は、受光デバイスを用いて、画像を撮像することができる。例えば、本実施の形態の表示装置は、スキャナとして用いることができる。
例えば、イメージセンサを用いて、指紋、掌紋などの生体情報に係るデータを取得することができる。つまり、表示装置に、生体認証用センサを内蔵させることができる。表示装置が生体認証用センサを内蔵することで、表示装置とは別に生体認証用センサを設ける場合に比べて、電子機器の部品点数を少なくでき、電子機器の小型化及び軽量化が可能である。
また、受光デバイスをタッチセンサに用いる場合、表示装置は、受光デバイスを用いて、対象物の近接または接触を検出することができる。
図７Ａ及び図７Ｂに示す画素は、副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、及び、副画素ＰＳを有する。
図７Ａに示す画素には、ストライプ配列が適用されている。図７Ｂに示す画素には、マトリクス配列が適用されている。
図７Ｃ及び図７Ｄに示す画素は、副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ、副画素ＰＳ、及び副画素ＩＲＳを有する。
図７Ｃ及び図７Ｄでは、１つの画素が、２行３列にわたって設けられている例を示す。上の行（１行目）には、３つの副画素（副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒ）が設けられている。図７Ｃでは、下の行（２行目）に、３つの副画素（１つの副画素ＰＳと、２つの副画素ＩＲＳ）が設けられている。一方、図７Ｄでは、下の行（２行目）に、２つの副画素（１つの副画素ＰＳと、１つの副画素ＩＲＳ）が設けられている。図７Ｃに示すように、上の行と下の行との副画素の配置を揃える構成とすることで、製造プロセスで生じうるゴミなどを効率よく除去することが可能となる。したがって、表示品位の高い表示装置を提供することができる。なお、副画素のレイアウトは図８Ａ乃至図８Ｃの構成に限られない。
副画素Ｒは、赤色の光を発する発光デバイスを有する。副画素Ｇは、緑色の光を発する発光デバイスを有する。副画素Ｂは、青色の光を発する発光デバイスを有する。
副画素ＰＳと副画素ＩＲＳは、それぞれ受光デバイスを有する。副画素ＰＳと副画素ＩＲＳが検出する光の波長は特に限定されない。
図７Ｃにおいて、２つの副画素ＩＲＳは、それぞれ独立に受光デバイスを有していてもよく、１つの受光デバイスを共通して有していてもよい。つまり、図７Ｃに示す画素１１０は、副画素ＰＳ用の受光デバイスを１つ有し、副画素ＩＲＳ用の受光デバイスを１つまたは２つ有する構成とすることができる。
副画素ＰＳの受光面積は、副画素ＩＲＳの受光面積よりも小さい。受光面積が小さいほど、撮像範囲が狭くなり、撮像結果のボケの抑制、及び、解像度の向上が可能となる。そのため、副画素ＰＳを用いることで、副画素ＩＲＳを用いる場合に比べて、高精細または高解像度の撮像を行うことができる。例えば、副画素ＰＳを用いて、指紋、掌紋、虹彩、脈形状（静脈形状、動脈形状を含む）、または顔などを用いた個人認証のための撮像を行うことができる。
副画素ＰＳが有する受光デバイスは、可視光を検出することが好ましく、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの色のうち一つまたは複数を検出することが好ましい。また、副画素ＰＳが有する受光デバイスは、赤外光を検出してもよい。
また、副画素ＩＲＳは、タッチセンサ（ダイレクトタッチセンサともいう）またはニアタッチセンサ（ホバーセンサ、ホバータッチセンサ、非接触センサ、タッチレスセンサともいう）などに用いることができる。副画素ＩＲＳは、用途に応じて、検出する光の波長を適宜決定することができる。例えば、副画素ＩＲＳは、赤外光を検出することが好ましい。これにより、暗い場所でも、タッチ検出が可能となる。
ここで、タッチセンサまたはニアタッチセンサは、対象物（指、手、またはペンなど）の近接もしくは接触を検出することができる。
タッチセンサは、表示装置と、対象物とが、直接接することで、対象物を検出できる。また、ニアタッチセンサは、対象物が表示装置に接触しなくても、当該対象物を検出することができる。例えば、表示装置と、対象物との間の距離が０．１ｍｍ以上３００ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲で表示装置が当該対象物を検出できる構成であると好ましい。当該構成とすることで、表示装置に対象物が直接触れずに操作することが可能となる、別言すると非接触（タッチレス）で表示装置を操作することが可能となる。上記構成とすることで、表示装置に汚れ、または傷がつくリスクを低減することができる、または対象物が表示装置に付着した汚れ（例えば、ゴミ、またはウィルスなど）に直接触れずに、表示装置を操作することが可能となる。
また、本発明の一態様の表示装置は、リフレッシュレートを可変にすることができる。例えば、表示装置に表示されるコンテンツに応じてリフレッシュレートを調整（例えば、１Ｈｚ以上２４０Ｈｚ以下の範囲で調整）して消費電力を低減させることができる。また、当該リフレッシュレートに応じて、タッチセンサ、またはニアタッチセンサの駆動周波数を変化させてもよい。例えば、表示装置のリフレッシュレートが１２０Ｈｚの場合、タッチセンサ、またはニアタッチセンサの駆動周波数を１２０Ｈｚよりも高い周波数（代表的には２４０Ｈｚ）とする構成とすることができる。当該構成とすることで、低消費電力が実現でき、且つタッチセンサ、またはニアタッチセンサの応答速度を高めることが可能となる。
図７Ｅ乃至図７Ｇに示す表示装置１００は、基板３５１と基板３５９との間に、受光デバイスを有する層３５３、機能層３５５、及び、発光デバイスを有する層３５７を有する。
機能層３５５は、受光デバイスを駆動する回路、及び、発光デバイスを駆動する回路を有する。機能層３５５には、スイッチ、トランジスタ、容量、抵抗、配線、端子などを設けることができる。なお、発光デバイス及び受光デバイスをパッシブマトリクス方式で駆動させる場合には、スイッチ及びトランジスタを設けない構成としてもよい。
例えば、図７Ｅに示すように、発光デバイスを有する層３５７において発光デバイスが発した光を、表示装置１００に接触した指３５２が反射することで、受光デバイスを有する層３５３における受光デバイスがその反射光を検出する。これにより、表示装置１００に指３５２が接触したことを検出することができる。または、図７Ｆ及び図７Ｇに示すように、表示装置に近接している（接触していない）対象物を検出または撮像する機能を有していてもよい。図７Ｆでは、人の指を検出する例を示し、図７Ｇでは人の目の周辺、表面、または内部の情報（瞬きの回数、眼球の動き、瞼の動きなど）を検出する例を示す。
１つの画素に、２種類の受光デバイスを搭載することで、表示機能に加えて、２つの機能を追加することができ、表示装置の多機能化が可能となる。
なお、高精細な撮像を行うため、副画素ＰＳは、表示装置が有する全ての画素に設けられていることが好ましい。一方で、タッチセンサまたはニアタッチセンサなどに用いる副画素ＩＲＳは、副画素ＰＳを用いた検出に比べて高い精度が求められないため、表示装置が有する一部の画素に設けられていればよい。表示装置が有する副画素ＩＲＳの数を、副画素ＰＳの数よりも少なくすることで、検出速度を高めることができる。
以上のように、本発明の一態様の表示装置は、１つの画素に、２種類の受光デバイスを搭載することで、表示機能に加えて、２つの機能を追加することができ、表示装置の多機能化が可能となる。例えば、高精細な撮像機能と、タッチセンサまたはニアタッチセンサなどのセンシング機能と、を実現することができる。また、２種類の受光デバイスを搭載した画素と、別の構成の画素と、を組み合わせることで、表示装置の機能をさらに増やすことができる。例えば、赤外光を発する発光デバイス、または、各種センサデバイスなどを有する画素を用いることができる。
［表示装置の作製方法例］
次に、図８乃至図１４を用いて表示装置の作製方法例を説明する。図８Ａ乃至図８Ｃは、表示装置の作製方法を示す上面図である。図９Ａ乃至図９Ｃには、図１Ａにおける一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図と、Ｙ１−Ｙ２間の断面図と、を並べて示す。図１０乃至図１３についても、図９と同様である。図１４には、図１Ａにおける一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図を示す。
表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ　Ｌａｓｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ法等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＣＶＤ）法、及び、熱ＣＶＤ法などがある。また、熱ＣＶＤ法のひとつに、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　ＣＶＤ）法がある。
また、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等）は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。
特に、発光デバイスの作製には、蒸着法などの真空プロセス、及び、スピンコート法、インクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法としては、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）、及び、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等が挙げられる。特にＥＬ層に含まれる機能層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層など）については、蒸着法（真空蒸着法等）、塗布法（ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等）、印刷法（インクジェット法、スクリーン（孔版印刷）法、オフセット（平版印刷）法、フレキソ（凸版印刷）法、グラビア法、または、マイクロコンタクト法等）などの方法により形成することができる。
また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いることができる。または、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の２つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、ＫｒＦレーザ光、またはＡｒＦレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ　Ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ）光、またはＸ線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、Ｘ線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
まず、図９Ａに示すように、トランジスタを含む層１０１上に、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、及び、導電層１２３を形成する。各画素電極は、表示部に設けられ、導電層１２３は、接続部１４０に設けられる。
画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、及び、導電層１２３を形成する際に、トランジスタを含む層１０１の一部（具体的には、最表面に位置する絶縁層）が加工され、凹部が形成されることがある。
次に、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの端部及び導電層１２３の端部を覆う絶縁層１２１を形成する。
そして、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、及び、絶縁層１２１上に、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａをこの順で形成し、第２の発光ユニット１８３Ａ上に第１の犠牲層１１８Ａを形成し、第１の犠牲層１１８Ａ上に第２の犠牲層１１９Ａを形成する。
画素電極として用いることができる材料は上述の通りである。画素電極の形成には、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法を用いることができる。
絶縁層１２１は、無機絶縁膜及び有機絶縁膜の一方または双方を用いた、単層構造または積層構造とすることができる。
絶縁層１２１に用いることができる有機絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリシロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。また、絶縁層１２１に用いることができる無機絶縁膜としては、保護層１３１、１３２に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
図９Ａに示すように、Ｙ１−Ｙ２間の断面図において、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａの接続部１４０側の端部が、第１の犠牲層１１８Ａの端部よりも内側に位置する。例えば、成膜エリアを規定するためのマスク（ファインメタルマスクと区別して、エリアマスク、または、ラフメタルマスクなどともいう）を用いることで、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａと、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａとで成膜される領域を変えることができる。本発明の一態様においては、レジストマスクを用いて発光デバイスを形成するが、上述のようにエリアマスクと組み合わせることで、比較的簡単なプロセスにて発光デバイスを作製することができる。
第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａは、それぞれ、後に、第１の発光ユニット１８１ａ、中間層１８２ａ、及び、第２の発光ユニット１８３ａとなる層である。そのため、上述した、第１の発光ユニット１８１ａ、中間層１８２ａ、及び、第２の発光ユニット１８３ａに適用可能な構成を適用できる。第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａは、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａは、蒸着法を用いて形成することが好ましい。蒸着法を用いた成膜では、プレミックス材料を用いてもよい。なお、本明細書等において、プレミックス材料とは、複数の材料をあらかじめ配合、または混合した複合材料である。
第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａには、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａ、並びに、後の工程で形成する第１の発光ユニット１８１Ｂ、中間層１８２Ｂ、第２の発光ユニット１８３Ｂ、第１の発光ユニット１８１Ｃ、中間層１８２Ｃ、及び、第２の発光ユニット１８３Ｃなどの加工条件に対する耐性の高い膜、具体的には、各種ＥＬ層とのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。
第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａの形成には、例えば、スパッタリング法、ＡＬＤ法（熱ＡＬＤ法、ＰＥＡＬＤ法を含む）、ＣＶＤ法、または真空蒸着法を用いることができる。なお、ＥＬ層上に接して形成される第１の犠牲層１１８Ａは、第２の犠牲層１１９Ａよりも、ＥＬ層へのダメージが少ない形成方法を用いて形成されることが好ましい。例えば、スパッタリング法よりも、ＡＬＤ法または真空蒸着法を用いて、第１の犠牲層１１８Ａを形成することが好ましい。また、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａは、ＥＬ層の耐熱温度よりも低い温度（代表的には、２００℃以下、好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは８０℃以下）で形成する。
第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａには、ウェットエッチング法により除去できる膜を用いることが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａの加工時に、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａに加わるダメージを低減することができる。
また、第１の犠牲層１１８Ａには、第２の犠牲層１１９Ａとのエッチングの選択比の大きい膜を用いることが好ましい。
本実施の形態の表示装置の作製方法における各種犠牲層の加工工程において、ＥＬ層を構成する各層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層など）が加工されにくいこと、かつ、ＥＬ層を構成する各層の加工工程において、各種犠牲層が加工されにくいことが望ましい。犠牲層の材料、加工方法、及び、ＥＬ層の加工方法については、これらを考慮して選択することが望ましい。
なお、本実施の形態では、第１の犠牲層と第２の犠牲層の２層構造で犠牲層を形成する例を示すが、犠牲層は単層構造であってもよく、３層以上の積層構造であってもよい。
第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａとしては、それぞれ、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、無機絶縁膜などの無機膜を用いることができる。
第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａには、例えば金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタルなどの金属材料、または該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウムまたは銀などの低融点材料を用いることが好ましい。第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａの一方または双方に紫外光を遮蔽することが可能な金属材料を用いることで、ＥＬ層に紫外光が照射されることを抑制でき、ＥＬ層の劣化を抑制できるため、好ましい。
また、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａには、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物などの金属酸化物を用いることができる。第１の犠牲層１１８Ａまたは第２の犠牲層１１９Ａとして、例えば、スパッタリング法を用いて、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜を形成することができる。さらに、酸化インジウム、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物、インジウムチタン酸化物（Ｉｎ−Ｔｉ酸化物）、インジウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）、インジウムチタン亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ酸化物）、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）などを用いることができる。またはシリコンを含むインジウムスズ酸化物などを用いることもできる。
なお、上記ガリウムに代えて元素Ｍ（Ｍは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種）を用いてもよい。
また、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａとしては、保護層１３１、１３２に用いることができる各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、酸化絶縁膜は、窒化絶縁膜に比べてＥＬ層との密着性が高く好ましい。例えば、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａには、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコンなどの無機絶縁材料を用いることができる。第１の犠牲層１１８Ａまたは第２の犠牲層１１９Ａとして、例えば、ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することができる。ＡＬＤ法を用いることで、下地（特にＥＬ層など）へのダメージを低減できるため好ましい。
例えば、第１の犠牲層１１８Ａとして、ＡＬＤ法を用いて形成した無機絶縁膜（例えば、酸化アルミニウム膜）を用い、第２の犠牲層１１９Ａとして、スパッタリング法を用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜を用いることができる。または、第１の犠牲層１１８Ａとして、ＡＬＤ法を用いて形成した無機絶縁膜（例えば、酸化アルミニウム膜）を用い、第２の犠牲層１１９Ａとして、スパッタリング法を用いて形成したアルミニウム膜またはタングステン膜を用いることができる。
第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａとして、少なくとも第２の発光ユニット１８３Ａの最上部に位置する膜に対して化学的に安定な溶媒に、溶解しうる材料を用いてもよい。特に、水またはアルコールに溶解する材料を、第１の犠牲層１１８Ａまたは第２の犠牲層１１９Ａに好適に用いることができる。このような材料の成膜の際には、水またはアルコールなどの溶媒に溶解させた状態で、湿式の成膜方法で塗布した後に、溶媒を蒸発させるための加熱処理を行うことが好ましい。このとき、減圧雰囲気下での加熱処理を行うことで、低温且つ短時間で溶媒を除去できるため、ＥＬ層への熱的なダメージを低減することができ、好ましい。
第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａは、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の湿式の成膜方法を用いて形成してもよい。
第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａには、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂などの有機材料を用いてもよい。
次に、図９Ｂに示すように、第２の犠牲層１１９Ａ上にレジストマスク１９０ａを形成する。レジストマスクは、感光性の樹脂（フォトレジスト）を塗布し、露光及び現像を行うことで形成することができる。
レジストマスクは、ポジ型のレジスト材料及びネガ型のレジスト材料のどちらを用いて作製してもよい。
図８Ａに示すように、レジストマスク１９０ａは、画素電極１１１ａと重なる位置に設ける。レジストマスク１９０ａとして、１つの副画素１１０ａに対して、１つの島状のパターンが設けられていることが好ましい。または、レジストマスク１９０ａとして、一列に並ぶ（図８ＡではＹ方向に並ぶ）複数の副画素１１０ａに対して１つの帯状のパターンを形成してもよい。
なお、レジストマスク１９０ａは、導電層１２３と重なる位置にも設けることが好ましい。これにより、導電層１２３が、表示装置の作製工程中にダメージを受けることを抑制できる。
次に、図９Ｃに示すように、レジストマスク１９０ａを用いて、第２の犠牲層１１９Ａの一部を除去し、第２の犠牲層１１９ａを形成する。第２の犠牲層１１９ａは、画素電極１１１ａと重なる領域と、導電層１２３と重なる領域と、に残存する。
第２の犠牲層１１９Ａのエッチングの際、第１の犠牲層１１８Ａが当該エッチングにより除去されないように、選択比の高いエッチング条件を用いることが好ましい。また、第２の犠牲層１１９Ａの加工においては、ＥＬ層が露出しないため、第１の犠牲層１１８Ａの加工よりも、加工方法の選択の幅は広い。具体的には、第２の犠牲層１１９Ａの加工の際に、エッチングガスに酸素を含むガスを用いた場合でも、ＥＬ層の劣化をより抑制することができる。
その後、レジストマスク１９０ａを除去する。例えば、酸素プラズマを用いたアッシングなどによりレジストマスク１９０ａを除去することができる。または、酸素ガスと、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｃｌ２、Ｈ２Ｏ、ＢＣｌ３、またはＨｅなどの貴ガス（希ガスともいう）と、を用いてもよい。または、ウェットエッチングにより、レジストマスク１９０ａを除去してもよい。このとき、第１の犠牲層１１８Ａが最表面に位置し、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａは露出していないため、レジストマスク１９０ａの除去工程において、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａにダメージが入ることを抑制することができる。また、レジストマスク１９０ａの除去方法の選択の幅を広げることができる。
次に、図１０Ａに示すように、第２の犠牲層１１９ａをハードマスクに用いて、第１の犠牲層１１８Ａの一部を除去し、第１の犠牲層１１８ａを形成する。
第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａは、それぞれ、ウェットエッチング法またはドライエッチング法により加工することができる。第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。
ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａの加工時に、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａに加わるダメージを低減することができる。ウェットエッチング法を用いる場合、例えば、現像液、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、またはこれらの混合液体を用いた薬液などを用いることが好ましい。
また、ドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａの劣化を抑制することができる。ドライエッチング法を用いる場合、例えば、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｃｌ２、Ｈ２Ｏ、ＢＣｌ３、またはＨｅなどの貴ガス（希ガスともいう）を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。
例えば、第１の犠牲層１１８Ａとして、ＡＬＤ法を用いて形成した酸化アルミニウム膜を用いる場合、ＣＨＦ３とＨｅを用いて、ドライエッチング法により第１の犠牲層１１８Ａを加工することができる。また、第２の犠牲層１１９Ａとして、スパッタリング法を用いて形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜を用いる場合、希釈リン酸を用いて、ウェットエッチング法により第２の犠牲層１１９Ａを加工することができる。または、ＣＨ４とＡｒを用いて、ドライエッチング法により加工してもよい。または、希釈リン酸を用いて、ウェットエッチング法により第２の犠牲層１１９Ａを加工することができる。また、第２の犠牲層１１９Ａとして、スパッタリング法を用いて形成したタングステン膜を用いる場合、ＣＦ４とＯ２、または、ＣＦ４とＣｌ２とＯ２を用いて、ドライエッチング法により第２の犠牲層１１９Ａを加工することができる。
次に、図１０Ｂに示すように、第２の犠牲層１１９ａ、第１の犠牲層１１８ａをハードマスクに用いて、第１の発光ユニット１８１Ａの一部、中間層１８２Ａの一部、及び、第２の発光ユニット１８３Ａの一部を除去し、第１の発光ユニット１８１ａ、中間層１８２ａ、及び、第２の発光ユニット１８３ａを形成する。
これにより、図１０Ｂに示すように、画素電極１１１ａ上に、第１の発光ユニット１８１ａ、中間層１８２ａ、第２の発光ユニット１８３ａ、第１の犠牲層１１８ａ、及び、第２の犠牲層１１９ａの積層構造が残存する。なお、第１の発光ユニット１８１ａ、中間層１８２ａ、及び、第２の発光ユニット１８３ａの積層構造を第１の層１１３ａとも記す。また、導電層１２３上に、第１の犠牲層１１８ａと第２の犠牲層１１９ａとの積層構造が残存する。
以上の工程により、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、第２の発光ユニット１８３Ａ、第１の犠牲層１１８Ａ、及び、第２の犠牲層１１９Ａの、レジストマスク１９０ａと重なっていない領域を除去することができる。
なお、レジストマスク１９０ａを用いて、第１の発光ユニット１８１Ａの一部、中間層１８２Ａの一部、及び、第２の発光ユニット１８３Ａの一部を除去してもよい。その後、レジストマスク１９０ａを除去してもよい。
第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。特に、異方性のドライエッチングが好ましい。または、ウェットエッチングを用いてもよい。
ドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａの劣化を抑制することができる。
また、エッチングガスに酸素を含むガスを用いてもよい。エッチングガスが酸素を含むことで、エッチングの速度を速めることができる。したがって、エッチング速度を十分な速さに維持しつつ、低パワーの条件でエッチングを行うことができる。そのため、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａに与えるダメージを抑制することができる。さらに、エッチング時に生じる反応生成物の付着などの不具合を抑制することができる。
ドライエッチング法を用いる場合、例えば、Ｈ２、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｃｌ２、Ｈ２Ｏ、ＢＣｌ３、またはＨｅ、Ａｒなどの貴ガス（希ガスともいう）のうち、一種以上を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。または、これらの一種以上と、酸素を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。または、酸素ガスをエッチングガスに用いてもよい。具体的には、例えば、Ｈ２とＡｒを含むガス、または、ＣＦ４とＨｅを含むガスをエッチングガスに用いることができる。また、例えば、ＣＦ４、Ｈｅ、及び酸素を含むガスをエッチングガスに用いることができる。
次に、図１０Ｃに示すように、第２の犠牲層１１９ａ、画素電極１１１ｂ、１１１ｃ、及び、絶縁層１２１上に、第１の発光ユニット１８１Ｂ、中間層１８２Ｂ、及び、第２の発光ユニット１８３Ｂをこの順で形成し、第２の発光ユニット１８３Ｂ上に第１の犠牲層１１８Ｂを形成し、第１の犠牲層１１８Ｂ上に第２の犠牲層１１９Ｂを形成する。
図１０Ｃに示すように、Ｙ１−Ｙ２間の断面図において、第１の発光ユニット１８１Ｂ、中間層１８２Ｂ、及び、第２の発光ユニット１８３Ｂの接続部１４０側の端部が、第１の犠牲層１１８Ｂの端部よりも内側に位置する。
第１の発光ユニット１８１Ｂ、中間層１８２Ｂ、及び、第２の発光ユニット１８３Ｂは、後に、第１の発光ユニット１８１ｂ、中間層１８２ｂ、及び、第２の発光ユニット１８３ｂとなる層である。第１の発光ユニット１８１ｂ及び第２の発光ユニット１８３ｂは、それぞれ、第１の発光ユニット１８１ａ及び第２の発光ユニット１８３ａと異なる色の光を発することが好ましい。第１の発光ユニット１８１ｂ、中間層１８２ｂ、及び、第２の発光ユニット１８３ｂに適用できる構成及び材料等は、それぞれ、第１の発光ユニット１８１ａ、中間層１８２ａ、及び、第２の発光ユニット１８３ａと同様である。第１の発光ユニット１８１Ｂ、中間層１８２Ｂ、及び、第２の発光ユニット１８３Ｂは、それぞれ、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａと同様の方法を用いて成膜することができる。
第１の犠牲層１１８Ｂは、第１の犠牲層１１８Ａに適用可能な材料を用いて形成することができる。第２の犠牲層１１９Ｂは、第２の犠牲層１１９Ａに適用可能な材料を用いて形成することができる。
次に、図１０Ｃに示すように、第２の犠牲層１１９Ｂ上にレジストマスク１９０ｂを形成する。
図８Ｂに示すように、レジストマスク１９０ｂは、画素電極１１１ｂと重なる位置に設ける。レジストマスク１９０ｂとして、１つの副画素１１０ｂに対して、１つの島状のパターンが設けられていることが好ましい。または、レジストマスク１９０ｂとして、一列に並ぶ複数の副画素１１０ｂに対して１つの帯状のパターンを形成してもよい。
レジストマスク１９０ｂは、導電層１２３と重なる位置にも設けてもよい。
次に、レジストマスク１９０ｂを用いて、第２の犠牲層１１９Ｂの一部を除去し、第２の犠牲層１１９ｂを形成する。第２の犠牲層１１９ｂは、画素電極１１１ｂと重なる領域に残存する。
その後、レジストマスク１９０ｂを除去する。そして、第２の犠牲層１１９ｂをハードマスクに用いて、第１の犠牲層１１８Ｂの一部を除去し、第１の犠牲層１１８ｂを形成する。
そして、図１１Ａに示すように、第２の犠牲層１１９ｂ、第１の犠牲層１１８ｂをハードマスクに用いて、第１の発光ユニット１８１Ｂの一部、中間層１８２Ｂの一部、及び、第２の発光ユニット１８３Ｂの一部を除去し、第１の発光ユニット１８１ｂ、中間層１８２ｂ、及び、第２の発光ユニット１８３ｂを形成する。
これにより、図１１Ａに示すように、画素電極１１１ｂ上に、第１の発光ユニット１８１ｂ、中間層１８２ｂ、第２の発光ユニット１８３ｂ、第１の犠牲層１１８ｂ、及び、第２の犠牲層１１９ｂの積層構造が残存する。また、導電層１２３上に、第１の犠牲層１１８ａと第２の犠牲層１１９ａとの積層構造が残存する。
以上の工程により、第１の発光ユニット１８１Ｂ、中間層１８２Ｂ、第２の発光ユニット１８３Ｂ、第１の犠牲層１１８Ｂ、及び、第２の犠牲層１１９Ｂの、レジストマスク１９０ｂと重なっていない領域を除去することができる。これらの層の加工には、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、第２の発光ユニット１８３Ａ、第１の犠牲層１１８Ａ、及び、第２の犠牲層１１９Ａの加工に適用可能な方法を用いることができる。
次に、図１１Ｂに示すように、第２の犠牲層１１９ａ、第２の犠牲層１１９ｂ、画素電極１１１ｃ、及び、絶縁層１２１上に、第１の発光ユニット１８１Ｃ、中間層１８２Ｃ、及び、第２の発光ユニット１８３Ｃをこの順で形成し、第２の発光ユニット１８３Ｃ上に第１の犠牲層１１８Ｃを形成し、第１の犠牲層１１８Ｃ上に第２の犠牲層１１９Ｃを形成する。
図１１Ｂに示すように、Ｙ１−Ｙ２間の断面図において、第１の発光ユニット１８１Ｃ、中間層１８２Ｃ、及び、第２の発光ユニット１８３Ｃの接続部１４０側の端部が、第１の犠牲層１１８Ｃの端部よりも内側に位置する。
第１の発光ユニット１８１Ｃ、中間層１８２Ｃ、及び、第２の発光ユニット１８３Ｃは、後に、第１の発光ユニット１８１ｃ、中間層１８２ｃ、及び、第２の発光ユニット１８３ｃとなる層である。第１の発光ユニット１８１ｃ及び第２の発光ユニット１８３ｃは、それぞれ、第１の発光ユニット１８１ａ、１８１ｂ、及び、第２の発光ユニット１８３ａ、１８３ｂと異なる色の光を発することが好ましい。第１の発光ユニット１８１ｃ、中間層１８２ｃ、及び、第２の発光ユニット１８３ｃに適用できる構成及び材料等は、それぞれ、第１の発光ユニット１８１ａ、中間層１８２ａ、及び、第２の発光ユニット１８３ａと同様である。第１の発光ユニット１８１Ｃ、中間層１８２Ｃ、及び、第２の発光ユニット１８３Ｃは、それぞれ、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、及び、第２の発光ユニット１８３Ａと同様の方法を用いて成膜することができる。
第１の犠牲層１１８Ｃは、第１の犠牲層１１８Ａに適用可能な材料を用いて形成することができる。第２の犠牲層１１９Ｃは、第２の犠牲層１１９Ａに適用可能な材料を用いて形成することができる。
次に、図１１Ｂに示すように、第２の犠牲層１１９Ｃ上にレジストマスク１９０ｃを形成する。
図８Ｃに示すように、レジストマスク１９０ｃは、画素電極１１１ｃと重なる位置に設ける。レジストマスク１９０ｃとして、１つの副画素１１０ｃに対して、１つの島状のパターンが設けられていることが好ましい。または、レジストマスク１９０ｃとして、一列に並ぶ複数の副画素１１０ｃに対して１つの帯状のパターンを形成してもよい。
レジストマスク１９０ｃは、導電層１２３と重なる位置にも設けてもよい。
次に、レジストマスク１９０ｃを用いて、第２の犠牲層１１９Ｃの一部を除去し、第２の犠牲層１１９ｃを形成する。第２の犠牲層１１９ｃは、画素電極１１１ｃと重なる領域に残存する。
その後、レジストマスク１９０ｃを除去する。そして、第２の犠牲層１１９ｃをハードマスクに用いて、第１の犠牲層１１８Ｃの一部を除去し、第１の犠牲層１１８ｃを形成する。
そして、図１１Ｃに示すように、第２の犠牲層１１９ｃ、第１の犠牲層１１８ｃをハードマスクに用いて、第１の発光ユニット１８１Ｃの一部、中間層１８２Ｃの一部、及び、第２の発光ユニット１８３Ｃの一部を除去し、第１の発光ユニット１８１ｃ、中間層１８２ｃ、及び、第２の発光ユニット１８３ｃを形成する。
これにより、図１１Ｃに示すように、画素電極１１１ｃ上に、第１の発光ユニット１８１ｃ、中間層１８２ｃ、第２の発光ユニット１８３ｃ、第１の犠牲層１１８ｃ、及び、第２の犠牲層１１９ｃの積層構造が残存する。なお、第１の発光ユニット１８１ｃ、中間層１８２ｃ、及び、第２の発光ユニット１８３ｃの積層構造を第３の層１１３ｃとも記す。また、導電層１２３上に、第１の犠牲層１１８ａと第２の犠牲層１１９ａとの積層構造が残存する。
以上の工程により、第１の発光ユニット１８１Ｃ、中間層１８２Ｃ、第２の発光ユニット１８３Ｃ、第１の犠牲層１１８Ｃ、及び、第２の犠牲層１１９Ｃの、レジストマスク１９０ｃと重なっていない領域を除去することができる。これらの層の加工には、第１の発光ユニット１８１Ａ、中間層１８２Ａ、第２の発光ユニット１８３Ａ、第１の犠牲層１１８Ａ、及び、第２の犠牲層１１９Ａの加工に適用可能な方法を用いることができる。
なお、各発光ユニット及び中間層の側面は、それぞれ、被形成面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、被形成面と、これらの側面との成す角度を、６０度以上９０度以下とすることが好ましい。
次に、図１２Ａに示すように、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、第３の層１１３ｃ、第１の犠牲層１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、及び、第２の犠牲層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃを覆うように、絶縁膜１２５Ａを形成し、絶縁膜１２５Ａ上に絶縁膜１２５Ｂを形成する。
絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂには、それぞれ、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの無機絶縁膜を用いることができる。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、窒化酸化アルミニウム膜などが挙げられる。
絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂは、ＥＬ層へのダメージが少ない形成方法で成膜されることが好ましい。特に、絶縁膜１２５Ａは、ＥＬ層の側面に接して形成されるため、絶縁膜１２５Ｂよりも、ＥＬ層へのダメージが少ない形成方法で成膜されることが好ましい。また、絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂは、それぞれ、ＥＬ層の耐熱温度よりも低い温度（代表的には、２００℃以下、好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは８０℃以下）で形成する。例えば、絶縁膜１２５Ａとして、ＡＬＤ法を用いて酸化アルミニウム膜を形成することができる。ＡＬＤ法を用いることで、成膜ダメージを小さくすることができ、また、被覆性の高い膜を成膜可能なため好ましい。また、例えば、絶縁膜１２５Ｂとして、スパッタリング法、ＣＶＤ法、またはＰＥＣＶＤ法を用いて、酸化窒化シリコン膜または窒化シリコン膜を形成することができる。これらの方法は、ＡＬＤ法に比べて成膜速度が速いため、生産性を高めることができる。また、絶縁膜１２５Ｂは、絶縁膜１２５Ａよりも厚い膜であることが好ましい。
また、絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂの一方または双方は、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア絶縁膜としての機能を有することが好ましい。または、絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂの一方または双方は、水及び酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。または、絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂの一方または双方は、水及び酸素の少なくとも一方を捕獲、または固着する（ゲッタリングともいう）機能を有することが好ましい。
なお、本明細書等において、バリア絶縁膜とは、バリア性を有する絶縁膜のことを示す。また、本明細書等において、バリア性とは、対応する物質の拡散を抑制する機能（透過性が低いともいう）とする。または、対応する物質を、捕獲、または固着する（ゲッタリングともいう）機能とする。
絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂの一方または双方が、上述のバリア絶縁膜の機能、またはゲッタリング機能を有することで、外部から各発光デバイスに拡散しうる不純物（代表的には、水または酸素）の侵入を抑制することが可能な構成となる。当該構成とすることで、信頼性の優れた表示装置を提供することができる。
次に、図１２Ｂに示すように、絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂを加工することで、側壁１２５ａ及び側壁１２５ｂを形成する。側壁１２５ｂは、側壁１２５ａの上面と側面に接するように形成される。側壁１２５ａ、１２５ｂは、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃの側面を覆うように設けられる。これにより、後に形成される膜（ＥＬ層を構成する膜、または、共通電極）が第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃの側面と接することを抑制し、発光デバイスがショートすることを抑制できる。また、後の工程において、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃが受けるダメージを抑制することができる。
絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂは、ドライエッチング法により加工することが好ましい。絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。第１の犠牲層１１８Ａ及び第２の犠牲層１１９Ａを加工する際に用いることができるエッチングガスを用いて、絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂを加工することができる。また、絶縁膜１２５Ａ及び絶縁膜１２５Ｂの加工においては、ＥＬ層が露出しないため、第１の犠牲層１１８Ａの加工よりも、加工方法の選択の幅は広い。具体的には、絶縁膜１２５Ａまたは絶縁膜１２５Ｂの加工の際に、エッチングガスに酸素を含むガスを用いた場合でも、ＥＬ層の劣化をより抑制することができる。
側壁１２５ｂの端部の形状は、ラウンド状とすることができる。例えば、絶縁膜１２５Ｂを形成する際に、ドライエッチング法を用い、異方性エッチングにて絶縁膜１２５Ｂの上部をエッチングする場合、側壁１２５ｂの端部は、図１２Ｂに示すようにラウンド状となる。側壁１２５ｂの端部の形状をラウンド状とすることで、後に形成する第５の層１１４または共通電極１１５の被覆性が高まり、好ましい。図１２Ｂに示すように、絶縁膜１２５Ｂの厚さを絶縁膜１２５Ａの厚さよりも厚くすることで、側壁１２５ｂの端部の形状をラウンド状にしやすい場合がある。
なお、ここでは、２層構造で側壁を形成する例を示すが、側壁は単層構造であってもよく、３層以上の積層構造であってもよい。
次に、図１３Ａに示すように、第１の犠牲層１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、及び、第２の犠牲層１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃを除去する。これにより、画素電極１１１ａ上では第１の層１１３ａが露出し、画素電極１１１ｂ上では第２の層１１３ｂが露出し、画素電極１１１ｃ上では第３の層１１３ｃが露出し、及び、接続部１４０では、導電層１２３が露出する。
犠牲層の除去工程には、犠牲層の加工工程と同様の方法を用いることができる。特に、ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、第１の犠牲層及び第２の犠牲層を除去する際に、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び第３の層１１３ｃに加わるダメージを低減することができる。
第１の犠牲層と第２の犠牲層は、別々の工程で除去してもよく、同一の工程で除去してもよい。
また、第１の犠牲層と第２の犠牲層のいずれか一方または双方を、水またはアルコールなどの溶媒に溶解させることで除去してもよい。アルコールとしては、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、またはグリセリンなどが挙げられる。
第１の犠牲層と第２の犠牲層を除去した後に、ＥＬ層に含まれる水、及びＥＬ層表面に吸着する水を除去するため、乾燥処理を行ってもよい。例えば、不活性ガス雰囲気または減圧雰囲気下における加熱処理を行うことができる。加熱処理は、基板温度として５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１５０℃以下、より好ましくは７０℃以上１２０℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。
次に、図１３Ｂに示すように、側壁１２５ａ、１２５ｂ、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃを覆うように、第５の層１１４を形成する。図１３Ｂに示すように、Ｙ１−Ｙ２間の断面図において、第５の層１１４の接続部１４０側の端部は、接続部１４０よりも内側に位置し、導電層１２３は露出したままである。なお、図１３Ｃに示すように、第５の層１１４の導電性の高さによっては、接続部１４０に第５の層１１４が設けられていてもよい。
第５の層１１４として用いることができる材料は上述の通りである。第５の層１１４は、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
第５の層１１４は、側壁１２５ａ、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃそれぞれの上面、並びに、側壁１２５ｂの上面及び側面を覆うように設けられる。ここで、第５の層１１４の導電性が高い場合、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、第３の層１１３ｃのいずれかの側面と、第５の層１１４とが接することで、発光デバイスがショートする恐れがある。しかし、本発明の一態様の表示装置では、側壁１２５ａ、１２５ｂが、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃの側面を覆っているため、導電性の高い第５の層１１４がこれらの層と接することを抑制し、発光デバイスがショートすることを抑制することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
そして、図１３Ｂに示すように、第５の層１１４上及び導電層１２３上に共通電極１１５を形成する。
共通電極１１５の成膜の際には、成膜エリアを規定するためのマスク（エリアマスク、またはラフメタルマスクなどともいう）を用いてもよい。または、共通電極１１５の成膜に当該マスクを使用せず、共通電極１１５を成膜した後に、レジストマスクなどを用いて共通電極１１５を加工してもよい。
共通電極１１５として用いることができる材料は上述の通りである。共通電極１１５の形成には、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法を用いることができる。または、蒸着法で形成した膜と、スパッタリング法で形成した膜を積層させてもよい。
なお、図１４Ａに示すように、互いに対向する２つのＥＬ層の側面の間（側壁１２５ｂの間）の領域に空隙１３４が形成されていてもよい。具体的には、図１４Ａでは、絶縁層１２１、側壁１２５ａ、１２５ｂ、及び第５の層１１４に囲まれた空隙１３４が設けられている。
隣り合うＥＬ層の間の距離、第５の層１１４の厚さ、共通電極１１５の厚さ、及び、保護層１３１の厚さなどによっては、当該空隙が形成されないこともある。この場合、互いに対向する２つのＥＬ層の側面の間の領域は、第５の層１１４、共通電極１１５、及び保護層１３１の少なくとも一つで充填された構造となる。
空隙は、例えば、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、及び第１８族元素（代表的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン等）の中から選ばれるいずれか一または複数を有する。また、空隙には、例えば第５の層１１４などの成膜時に用いる気体が含まれる場合がある。例えば、真空蒸着法により第５の層１１４を成膜する場合、空隙は、減圧雰囲気である場合がある。なお、空隙に気体が含まれる場合、ガスクロマトグラフィー法等により気体の同定等を行うことができる。
また、空隙１３４となりうる部分に絶縁物を充填してもよい。当該絶縁物の材料としては、有機絶縁材料及び無機絶縁材料の一方または双方を用いることができる。絶縁物には、固体状物質、ゲル状物質、及び、液体状物質の少なくとも一つを用いることができる。
有機絶縁材料としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリシロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。また、上記樹脂層１２２に用いることができる各種樹脂を用いてもよい。
無機絶縁材料としては、酸化絶縁材料、窒化絶縁材料、酸化窒化絶縁材料、及び窒化酸化絶縁材料などが挙げられる。また、上記保護層１３１、１３２に用いることができる絶縁材料を用いてもよい。
また、図１４Ｂに示すように、第５の層１１４を設けず、側壁１２５ａ、１２５ｂ、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃを覆うように、共通電極１１５を形成してもよい。つまり、それぞれ異なる色の光を発する発光デバイスにおいて、ＥＬ層を構成するすべての層が作り分けられていてもよい。このとき、各発光デバイスのＥＬ層は、全て島状に形成される。
ここで、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、第３の層１１３ｃのいずれかの側面と、共通電極１１５とが接することで、発光デバイスがショートする恐れがある。しかし、本発明の一態様の表示装置では、側壁１２５ａ、１２５ｂが、第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃの側面を覆っているため、共通電極１１５がこれらの層と接することを抑制し、発光デバイスがショートすることを抑制することができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
図１４Ｂでは、発光デバイスの間（側壁１２５ｂの間）の領域に、共通電極１１５が埋め込まれている例を示す。または、図１４Ａのように、空隙１３４が設けられていてもよい。
このように、側壁１２５ａ、１２５ｂを形成した後に形成する層の形状は、材料、成膜方法、及び膜厚などによって、様々であり、特に限定されない。本発明の一態様の表示装置は、側壁１２５ａ、１２５ｂを有することで、発光デバイスのショートが抑制された構成である。したがって、側壁１２５ａ、１２５ｂを形成した後に形成する層の材料、成膜方法、及び膜厚の選択の幅を広げることができる。
また、図１４Ｃに示すように、単層構造の側壁１２５を設けてもよい。側壁１２５の材料及び形成方法は、側壁１２５ａ、１２５ｂに適用できる材料及び形成方法を適用できる。
また、図１４Ｄに示すように、絶縁膜１２５Ａの加工の際に、絶縁層１２１の一部が加工され、凹部が形成されることがある。
その後、共通電極１１５上に保護層１３１を形成し、保護層１３１上に保護層１３２を形成する。さらに、樹脂層１２２を用いて、保護層１３２上に、基板１２０を貼り合わせることで、図１Ｂに示す表示装置１００を作製することができる。
保護層１３１、１３２に用いることができる材料及び成膜方法は上述の通りである。保護層１３１、１３２の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、及び、ＡＬＤ法などが挙げられる。保護層１３１と保護層１３２は、互いに異なる成膜方法を用いて形成された膜であってもよい。また、保護層１３１、１３２は、それぞれ、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。また、保護層１３１または保護層１３２の一方のみを形成してもよい。
以上のように、本実施の形態の表示装置の作製方法では、島状のＥＬ層は、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、ＥＬ層を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状のＥＬ層を均一の厚さで形成することができる。そして、高精細な表示装置または高開口率の表示装置を実現することができる。
各色の発光デバイスを構成する第１の層、第２の層、第３の層はそれぞれ別の工程で形成する。したがって、各ＥＬ層を、各色の発光デバイスに適した構成（材料及び膜厚など）で作製することができる。これにより、特性の良好な発光デバイスを作製することができる。
本発明の一態様の表示装置は、発光層、及びキャリア輸送層のそれぞれの側面を覆う側壁を有する。当該表示装置の作製工程においては、発光層とキャリア輸送層とが積層された状態でＥＬ層が加工されるため、当該表示装置は、発光層に加わるダメージが低減された構成である。また、側壁により、発光デバイスがショートすることが抑制された構成である。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に適用することができる発光デバイスの構成例について図１５乃至図１８を用いて説明する。
図１５Ａ乃至図１５Ｃに示す表示装置５００は、赤色の光を発する発光デバイス５５０Ｒ、緑色の光を発する発光デバイス５５０Ｇ、及び青色の光を発する発光デバイス５５０Ｂを有する。
図１５Ａ及び図１５Ｂに示す発光デバイス５５０Ｒは、一対の電極（電極５０１、電極５０２）の間に、発光ユニット５１２Ｒ＿１を有する。同様に、発光デバイス５５０Ｇは発光ユニット５１２Ｇ＿１を有し、発光デバイス５５０Ｂは発光ユニット５１２Ｂ＿１を有する。
つまり、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す発光デバイス５５０Ｒ、５５０Ｇ、５５０Ｂは、それぞれ、１つの発光ユニットを有するシングル構造の発光デバイスである。
図１５Ｃに示す発光デバイス５５０Ｒは、一対の電極（電極５０１、電極５０２）の間に、中間層５３１を介して２つの発光ユニット（発光ユニット５１２Ｒ＿１、発光ユニット５１２Ｒ＿２）が積層された構成を有する。同様に、発光デバイス５５０Ｇは発光ユニット５１２Ｇ＿１、発光ユニット５１２Ｇ＿２を有し、発光デバイス５５０Ｂは発光ユニット５１２Ｂ＿１、発光ユニット５１２Ｂ＿２を有する。
つまり、図１５Ｃに示す発光デバイス５５０Ｒ、５５０Ｇ、５５０Ｂは、それぞれ、２つの発光ユニットを有するタンデム構造の発光デバイスである。
図１５Ｃに示す発光デバイス５５０Ｒ、発光デバイス５５０Ｇ、及び発光デバイス５５０Ｂのように、複数の発光ユニットが中間層５３１を介して直列に接続された構成を本明細書ではタンデム構造と呼ぶ。一方、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す発光デバイス５５０Ｒ、５５０Ｇ、５５０Ｂのように、一対の電極間に１つの発光ユニットを有する構成を、シングル構造と呼ぶ。なお、本明細書等においては、タンデム構造として呼称するが、これに限定されず、例えば、タンデム構造をスタック構造と呼んでもよい。なお、タンデム構造とすることで、高輝度発光が可能な発光デバイスとすることができる。また、タンデム構造は、シングル構造と比べて、同じ輝度を得るために必要な電流を低減できるため、信頼性を高めることができる。
また、図１５Ａ乃至図１５Ｃに示す表示装置５００のように、発光デバイスごとに発光層を作り分ける構造をＳＢＳ（Ｓｉｄｅ　Ｂｙ　Ｓｉｄｅ）構造と呼ぶ場合がある。
図１５Ｃに示す表示装置５００は、タンデム構造の発光デバイスを有し、かつ、ＳＢＳ構造であるといえる。そのため、タンデム構造のメリットと、ＳＢＳ構造のメリットの両方を併せ持つことができる。なお、図１５Ｃに示す表示装置５００は、発光ユニットが直列に２段形成された構造であるため、２段タンデム構造と呼称してもよい。また、図１５Ｃに示す発光デバイス５５０Ｒの２段タンデム構造においては、赤色の発光層を有する第１の発光ユニットの上に、赤色の発光層を有する第２の発光ユニットが積層された構造となる。同様に、図１５Ｃに示す発光デバイス５５０Ｇの２段タンデム構造においては、緑色の発光層を有する第１の発光ユニットの上に緑色の発光層を有する第２の発光ユニットが積層された構造となり、発光デバイス５５０Ｂの２段タンデム構造においては、青色の発光層を有する第１の発光ユニットの上に青色の発光層を有する第２の発光ユニットが積層された構造となる。
電極５０１は、画素電極として機能し、発光デバイス毎に設けられる。電極５０２は、共通電極として機能し、複数の発光デバイスに共通に設けられる。
発光ユニットは、少なくとも１層の発光層を有する。発光ユニットが有する発光層の数は問わず、１層、２層、３層、または４層以上とすることができる。
発光ユニット５１２Ｒ＿１は、層５２１、層５２２、発光層５２３Ｒ、層５２４等を有する。図１５Ａは、発光ユニット５１２Ｒ＿１が層５２５を有する例であり、図１５Ｂは、発光ユニット５１２Ｒ＿１が層５２５を有さず、層５２５が、各発光デバイス間で共通に設けられている例である。このとき、層５２５を共通層と呼ぶことができる。このように、複数の発光デバイスに１以上の共通層を設けることで、作製工程を簡略化できるため、製造コストを低減することができる。
発光ユニット５１２Ｒ＿２は、層５２２、発光層５２３Ｒ、層５２４等を有する。なお、図１５Ｃにおいては、層５２５を共通層として設ける例を示すが、発光デバイスごとに層５２５を設けてもよい。つまり、層５２５が発光ユニット５１２Ｒ＿２に含まれていてもよい。
層５２１は、例えば正孔注入性の高い物質を含む層（正孔注入層）などを有する。層５２２は、例えば正孔輸送性の高い物質を含む層（正孔輸送層）などを有する。層５２４は、例えば電子輸送性の高い物質を含む層（電子輸送層）などを有する。層５２５は、例えば電子注入性の高い物質を含む層（電子注入層）などを有する。
または、層５２１が電子注入層を有し、層５２２が電子輸送層を有し、層５２４が正孔輸送層を有し、層５２５が正孔注入層を有する構成としてもよい。
なお、層５２２、発光層５２３Ｒ、層５２４は、発光ユニット５１２Ｒ＿１と発光ユニット５１２Ｒ＿２とで同一の構成（材料、膜厚など）であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。
図１５Ａ等においては、層５２１と、層５２２と、を分けて明示したがこれに限定されない。例えば、層５２１が正孔注入層と、正孔輸送層との双方の機能を有する構成とする場合、あるいは層５２１が電子注入層と、電子輸送層との双方の機能を有する構成とする場合においては、層５２２を省略してもよい。
また、中間層５３１は、電極５０１と電極５０２との間に電圧を印加したときに、発光ユニット５１２Ｒ＿１及び発光ユニット５１２Ｒ＿２のうち、一方に電子を注入し、他方に正孔を注入する機能を有する。中間層５３１は、電荷発生層と呼ぶこともできる。
中間層５３１としては、例えば、リチウムなどの電子注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、中間層としては、例えば、正孔注入層に適用可能な材料を好適に用いることができる。また、中間層には、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む層を用いることができる。また、中間層には、電子輸送性材料とドナー性材料とを含む層を用いることができる。このような層を有する中間層を形成することにより、発光ユニットが積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
なお、発光デバイス５５０Ｒが有する発光層５２３Ｒは、赤色の発光を示す発光物質を有し、発光デバイス５５０Ｇが有する発光層５２３Ｇは緑色の発光を示す発光物質を有し、発光デバイス５５０Ｂが有する発光層５２３Ｂは、青色の発光を示す発光物質を有する。なお、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｂは、それぞれ、発光デバイス５５０Ｒが有する発光層５２３Ｒを、発光層５２３Ｇ、発光層５２３Ｂに置き換えた構成を有し、そのほかの構成は、発光デバイス５５０Ｒと同様である。
なお、層５２１、層５２２、層５２４、層５２５は、各色の発光デバイスで同一の構成（材料、膜厚など）であってもよく、互いに異なる構成であってもよい。
図１５Ａ及び図１５Ｂにおいて、発光ユニット５１２Ｒ＿１、発光ユニット５１２Ｇ＿１、発光ユニット５１２Ｂ＿１を、島状の層として形成することができる。つまり、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す層１１３が、図１Ｂ等に示す第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、または第３の層１１３ｃに相当する。
図１５Ｃにおいて、発光ユニット５１２Ｒ＿１、中間層５３１、発光ユニット５１２Ｒ＿２を、島状の層として形成することができる。また、発光ユニット５１２Ｇ＿１、中間層５３１、発光ユニット５１２Ｇ＿２を、島状の層として形成することができる。発光ユニット５１２Ｂ＿１、中間層５３１、発光ユニット５１２Ｂ＿２を、島状の層として形成することができる。つまり、図１５Ｃに示す層１１３が、図１Ｂ等に示す第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、または第３の層１１３ｃに相当する。
図１５Ｂ及び図１５Ｃにおいて、層５２５は、図１Ｂに示す第５の層１１４に相当する。
なお、表示装置５００において、発光層の発光材料は特に限定されない。例えば、図１５Ｃに示す表示装置５００において、発光ユニット５１２Ｒ＿１が有する発光層５２３Ｒは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｒ＿２が有する発光層５２３Ｒは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｇ＿１が有する発光層５２３Ｇは蛍光材料を有し、発光ユニット５１２Ｇ＿２が有する発光層５２３Ｇは蛍光材料を有し、発光ユニット５１２Ｂ＿１が有する発光層５２３Ｂは蛍光材料を有し、発光ユニット５１２Ｂ＿２が有する発光層５２３Ｂが有する発光層５２３Ｂは蛍光材料を有する構成とすることができる。
または、図１５Ｃに示す表示装置５００において、発光ユニット５１２Ｒ＿１が有する発光層５２３Ｒは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｒ＿２が有する発光層５２３Ｒは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｇ＿１が有する発光層５２３Ｇは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｇ＿２が有する発光層５２３Ｇは燐光材料を有し、発光ユニット５１２Ｂ＿１が有する発光層５２３Ｂは蛍光材料を有し、発光ユニット５１２Ｂ＿２が有する発光層５２３Ｂが有する発光層５２３Ｂは蛍光材料を有する構成とすることができる。
なお、本発明の一態様の表示装置は、全ての発光層を蛍光材料とする構成、または全ての発光層を燐光材料とする構成としてもよい。
または、図１５Ｃに示す表示装置５００において、発光ユニット５１２Ｒ＿１が有する発光層５２３Ｒを燐光材料とし、発光ユニット５１２Ｒ＿２が有する発光層５２３Ｒを蛍光材料とする構成、または発光ユニット５１２Ｒ＿１が有する発光層５２３Ｒを蛍光材料とし、発光ユニット５１２Ｒ＿２が有する発光層５２３Ｒを燐光材料とする構成、すなわち、１段目の発光層と、２段目の発光層との発光材料を異なる材料で形成する構成としてもよい。なお、ここでの記載については、発光ユニット５１２Ｒ＿１、及び発光ユニット５１２Ｒ＿２について明示したが、発光ユニット５１２Ｇ＿１、及び発光ユニット５１２Ｇ＿２、並びに発光ユニット５１２Ｂ＿１、及び発光ユニット５１２Ｂ＿２についても同様の構成を適用することができる。
図１６乃至図１８に示す表示装置５００は、赤色の光を発する発光デバイス５５０Ｒ、緑色の光を発する発光デバイス５５０Ｇ、青色の光を発する発光デバイス５５０Ｂ、及び、白色の光を発する発光デバイス５５０Ｗを有する。
図１６Ａ及び図１６Ｂに示す表示装置は、図１５Ｂに示す発光デバイス５５０Ｒ、５５０Ｇ、５５０Ｂに加えて、白色の光を発する発光デバイス５５０Ｗを設ける例である。図１７Ａに示す表示装置は、図１５Ｃに示す発光デバイス５５０Ｒ、５５０Ｇ、５５０Ｂに加えて、白色の光を発する発光デバイス５５０Ｗを設ける例である。
図１６Ａ及び図１７Ａに示す発光デバイス５５０Ｗは、一対の電極（電極５０１、電極５０２）の間に、中間層５３１を介して２つの発光ユニット（発光ユニット５１２Ｑ＿１、発光ユニット５１２Ｑ＿２）が積層された構成を有する。
図１６Ｂに示す発光デバイス５５０Ｗは、一対の電極（電極５０１、電極５０２）の間に、中間層５３１を介して３つの発光ユニット（発光ユニット５１２Ｑ＿１、発光ユニット５１２Ｑ＿２、発光ユニット５１２Ｑ＿３）が積層された構成を有する。
発光ユニット５１２Ｑ＿１は、層５２１、層５２２、発光層５２３Ｑ＿１、層５２４等を有する。発光ユニット５１２Ｑ＿２は、層５２２、発光層５２３Ｑ＿２、層５２４等を有する。発光ユニット５１２Ｑ＿３は、層５２２、発光層５２３Ｑ＿３、層５２４等を有する。
図１６Ａ及び図１７Ａに示す発光デバイス５５０Ｗにおいて、発光層５２３Ｑ＿１と発光層５２３Ｑ＿２の発光が補色の関係となるような発光層を選択することで、発光デバイス５５０Ｗから白色発光を得ることができる。
図１６Ｂに示す発光デバイス５５０Ｗにおいて、発光層５２３Ｑ＿１、発光層５２３Ｑ＿２、及び発光層５２３Ｑ＿３の発光が補色の関係となるような発光層を選択することで、発光デバイス５５０Ｗから白色発光を得ることができる。
なお、発光デバイス５５０Ｗは、発光デバイス５５０Ｒが有する発光層５２３Ｒを、発光層５２３Ｑ＿１等に置き換えた構成を有し、そのほかの構成は、発光デバイス５５０Ｒと同様である。
図１７Ｂに示す表示装置５００は、赤色の光を発する発光デバイス５５０Ｒ、緑色の光を発する発光デバイス５５０Ｇ、青色の光を発する発光デバイス５５０Ｂ、及び、白色の光を発する発光デバイス５５０Ｗの全てが、３つの発光ユニットを積層した３段タンデム構造である例である。図１７Ｂにおいて、発光デバイス５５０Ｒは、発光ユニット５１２Ｒ＿２上にさらに中間層５３１を介して発光ユニット５１２Ｒ＿３が積層されている。発光ユニット５１２Ｒ＿３は、層５２２、発光層５２３Ｒ、層５２４等を有する。発光ユニット５１２Ｒ＿３は、発光ユニット５１２Ｒ＿２と同様の構成を適用することができる。また、発光デバイス５５０Ｇが有する発光ユニット５１２Ｇ＿３、発光デバイス５５０Ｂが有する発光ユニット５１２Ｂ＿３、発光デバイス５５０Ｗが有する発光ユニット５１２Ｑ＿３も同様である。
図１８Ａでは、図１５Ａに示す発光デバイス５５０Ｒ、５５０Ｇ、５５０Ｂに加えて、白色の光を発する発光デバイス５５０Ｗを設ける例である。
図１８Ａに示す発光デバイス５５０Ｗは、一対の電極（電極５０１、電極５０２）の間に、中間層５３１を介してｎ個の発光ユニット（ｎは２以上の整数）が積層された構成を有する。発光デバイス５５０Ｗは、発光ユニット５１２Ｑ＿１から発光ユニット５１２Ｑ＿ｎのｎ個の発光ユニットを有し、これらの発光ユニットからの光が補色の関係となることで、白色光を発することができる。
図１８Ｂでは、赤色の光を発する発光デバイス５５０Ｒ、緑色の光を発する発光デバイス５５０Ｇ、青色の光を発する発光デバイス５５０Ｂ、及び、白色の光を発する発光デバイス５５０Ｗの全てが、ｎ個の発光ユニット（ｎは２以上の整数）が積層された構成を有する。発光デバイス５５０Ｒは、それぞれ赤色の光を発する発光層を有する、発光ユニット５１２Ｒ＿１から発光ユニット５１２Ｒ＿ｎのｎ個の発光ユニットを有する。発光デバイス５５０Ｇは、それぞれ緑色の光を発する発光層を有する、発光ユニット５１２Ｇ＿１から発光ユニット５１２Ｇ＿ｎのｎ個の発光ユニットを有する。発光デバイス５５０Ｂは、それぞれ青色の光を発する発光層を有する、発光ユニット５１２Ｂ＿１から発光ユニット５１２Ｂ＿ｎのｎ個の発光ユニットを有する。
このように、発光ユニットの積層数を増やすことにより、同じ電流量で発光デバイスから得られる輝度を、積層数に応じて高めることができる。また、発光ユニットの積層数を増やすことにより、同じ輝度を得るために必要な電流を低減できるため、発光デバイスの消費電力を、積層数に応じて低減することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について図１９乃至図２１を用いて説明する。
本実施の形態の表示装置は、高解像度な表示装置または大型な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置の表示部に用いることができる。
［表示装置１００Ａ］
図１９に、表示装置１００Ａの斜視図を示し、図２０Ａに、表示装置１００Ａの断面図を示す。
表示装置１００Ａは、基板１５２と基板１５１とが貼り合わされた構成を有する。図１９では、基板１５２を破線で明示している。
表示装置１００Ａは、表示部１６２、回路１６４、配線１６５等を有する。図１９では表示装置１００ＡにＩＣ１７３及びＦＰＣ１７２が実装されている例を示している。そのため、図１９に示す構成は、表示装置１００Ａ、ＩＣ（集積回路）、及びＦＰＣを有する表示モジュールということもできる。
回路１６４としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
配線１６５は、表示部１６２及び回路１６４に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、外部からＦＰＣ１７２を介して配線１６５に入力されるか、またはＩＣ１７３から配線１６５に入力される。
図１９では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｆｉｌｍ）方式等により、基板１５１にＩＣ１７３が設けられている例を示す。ＩＣ１７３は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するＩＣを適用できる。なお、表示装置１００Ａ及び表示モジュールは、ＩＣを設けない構成としてもよい。また、ＩＣを、ＣＯＦ方式等により、ＦＰＣに実装してもよい。
図２０Ａに、表示装置１００Ａの、ＦＰＣ１７２を含む領域の一部、回路１６４の一部、表示部１６２の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
図２０Ａに示す表示装置１００Ａは、基板１５１と基板１５２の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、赤色の光を発する発光デバイス１３０ａ、緑色の光を発する発光デバイス１３０ｂ、及び、青色の光を発する発光デバイス１３０ｃ等を有する。
ここで、表示装置の画素が、互いに異なる色の光を発する発光デバイスを有する副画素を３種類有する場合、当該３つの副画素としては、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の副画素、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の３色の副画素などが挙げられる。当該副画素を４つ有する場合、当該４つの副画素としては、Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色の副画素、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙの４色の副画素などが挙げられる。
発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、画素電極とＥＬ層との間に光学調整層を有する点以外は、それぞれ、図１Ｂに示す積層構造と同様の構造を有する。発光デバイス１３０ａは光学調整層１２６ａを有し、発光デバイス１３０ｂは光学調整層１２６ｂを有し、発光デバイス１３０ｃは光学調整層１２６ｃを有する。発光デバイスの詳細は実施の形態１を参照できる。第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃの側面は、それぞれ、側壁１２５ａ、１２５ｂによって覆われている。第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、第３の層１１３ｃ、及び、側壁１２５ａ、１２５ｂ上に、第５の層１１４が設けられ、第５の層１１４上に共通電極１１５が設けられている。また、発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ上にはそれぞれ、保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には保護層１３２が設けられている。
図２０Ａでは、光学調整層１２６ａの厚さが、光学調整層１２６ｂの厚さよりも厚く、光学調整層１２６ｂの厚さが、光学調整層１２６ｃの厚さよりも厚い例を示す。各光学調整層の膜厚は、赤色の光を強めるように光学調整層１２６ａの膜厚を設定し、緑色の光を強めるように光学調整層１２６ｂの膜厚を設定し、青色の光を強めるように光学調整層１２６ｃの膜厚を設定することが好ましい。これにより、マイクロキャビティ構造を実現し、各発光デバイスが発する光の色純度を高めることができる。
光学調整層は、発光デバイスの電極として用いることができる導電材料のうち、可視光に対する透過性を有する導電材料を用いて形成することが好ましい。
保護層１３２と基板１５２は接着層１４２を介して接着されている。発光デバイスの封止には、固体封止構造または中空封止構造などが適用できる。図２０Ａでは、基板１５２と基板１５１との間の空間が、接着層１４２で充填されており、固体封止構造が適用されている。または、当該空間を不活性ガス（窒素またはアルゴンなど）で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層１４２は、発光デバイスと重ならないように設けられていてもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層１４２とは異なる樹脂で充填してもよい。
画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、それぞれ、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５が有する導電層２２２ｂと接続されている。
画素電極及び光学調整層の端部は、絶縁層１２１によって覆われている。画素電極は可視光を反射する材料を含み、共通電極１１５（対向電極と呼ぶこともできる）は可視光を透過する材料を含む。
表示装置１００Ａは、トップエミッション構造である。発光デバイスが発する光は、基板１５２側に射出される。基板１５２には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。
基板１５１から絶縁層２１４までの積層構造が、実施の形態１におけるトランジスタを含む層１０１に相当する。
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５は、いずれも基板１５１上に形成されている。これらのトランジスタは、同一の材料及び同一の工程により作製することができる。
基板１５１上には、絶縁層２１１、絶縁層２１３、絶縁層２１５、及び絶縁層２１４がこの順で設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１３は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１５は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層２１４は、トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても２層以上であってもよい。
トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水及び水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、表示装置の信頼性を高めることができる。
絶縁層２１１、絶縁層２１３、及び絶縁層２１５としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を２以上積層して用いてもよい。
ここで、有機絶縁膜は、無機絶縁膜に比べてバリア性が低いことが多い。そのため、有機絶縁膜は、表示装置１００Ａの端部近傍に開口を有することが好ましい。これにより、表示装置１００Ａの端部から有機絶縁膜を介して不純物が入り込むことを抑制することができる。または、有機絶縁膜の端部が表示装置１００Ａの端部よりも内側にくるように有機絶縁膜を形成し、表示装置１００Ａの端部に有機絶縁膜が露出しないようにしてもよい。
平坦化層として機能する絶縁層２１４には、有機絶縁膜が好適である。有機絶縁膜に用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。また、絶縁層２１４を、有機絶縁膜と、無機絶縁膜との積層構造にしてもよい。絶縁層２１４の最表層は、エッチング保護膜としての機能を有することが好ましい。これにより、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの加工時に、絶縁層２１４に凹部が形成されることを抑制することができる。または、絶縁層２１４には、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの加工時に、凹部が設けられてもよい。
図２０Ａに示す領域２２８では、絶縁層２１４に開口が形成されている。これにより、絶縁層２１４に有機絶縁膜を用いる場合であっても、絶縁層２１４を介して外部から表示部１６２に不純物が入り込むことを抑制できる。従って、表示装置１００Ａの信頼性を高めることができる。
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５は、ゲートとして機能する導電層２２１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、ソース及びドレインとして機能する導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂ、半導体層２３１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１３、並びに、ゲートとして機能する導電層２２３を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。絶縁層２１１は、導電層２２１と半導体層２３１との間に位置する。絶縁層２１３は、導電層２２３と半導体層２３１との間に位置する。
本実施の形態の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５には、チャネルが形成される半導体層を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。または、２つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、単結晶半導体、または単結晶以外の結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。単結晶半導体または結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
トランジスタの半導体層は、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）を有することが好ましい。つまり、本実施の形態の表示装置は、金属酸化物をチャネル形成領域に用いたトランジスタ（以下、ＯＳトランジスタ）を用いることが好ましい。または、トランジスタの半導体層は、シリコンを有していてもよい。シリコンとしては、アモルファスシリコン、結晶性のシリコン（低温ポリシリコン、単結晶シリコンなど）などが挙げられる。
半導体層は、例えば、インジウムと、Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種）と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。
特に、半導体層として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。
半導体層がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、当該Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物におけるＩｎの原子数比はＭの原子数比以上であることが好ましい。このようなＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝６：１：６またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：２：５またはその近傍の組成、等が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±３０％の範囲を含む。
例えば、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎを４としたとき、Ｇａが１以上３以下であり、Ｚｎが２以上４以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎを５としたときに、Ｇａが０．１より大きく２以下であり、Ｚｎが５以上７以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎを１としたときに、Ｇａが０．１より大きく２以下であり、Ｚｎが０．１より大きく２以下である場合を含む。
回路１６４が有するトランジスタと、表示部１６２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路１６４が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。同様に、表示部１６２が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。
図２０Ｂ及び図２０Ｃに、トランジスタの他の構成例を示す。
トランジスタ２０９及びトランジスタ２１０は、ゲートとして機能する導電層２２１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、チャネル形成領域２３１ｉ及び一対の低抵抗領域２３１ｎを有する半導体層２３１、一対の低抵抗領域２３１ｎの一方と接続する導電層２２２ａ、一対の低抵抗領域２３１ｎの他方と接続する導電層２２２ｂ、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２２５、ゲートとして機能する導電層２２３、並びに、導電層２２３を覆う絶縁層２１５を有する。絶縁層２１１は、導電層２２１とチャネル形成領域２３１ｉとの間に位置する。絶縁層２２５は、少なくとも導電層２２３とチャネル形成領域２３１ｉとの間に位置する。さらに、トランジスタを覆う絶縁層２１８を設けてもよい。
図２０Ｂに示すトランジスタ２０９では、絶縁層２２５が半導体層２３１の上面及び側面を覆う例を示す。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂは、それぞれ、絶縁層２２５及び絶縁層２１５に設けられた開口を介して低抵抗領域２３１ｎと接続される。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。
一方、図２０Ｃに示すトランジスタ２１０では、絶縁層２２５は、半導体層２３１のチャネル形成領域２３１ｉと重なり、低抵抗領域２３１ｎとは重ならない。例えば、導電層２２３をマスクとして絶縁層２２５を加工することで、図２０Ｃに示す構造を作製できる。図２０Ｃでは、絶縁層２２５及び導電層２２３を覆って絶縁層２１５が設けられ、絶縁層２１５の開口を介して、導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂがそれぞれ低抵抗領域２３１ｎと接続されている。
基板１５１の、基板１５２が重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、配線１６５が導電層１６６及び接続層２４２を介してＦＰＣ１７２と電気的に接続されている。導電層１６６は、画素電極と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、光学調整層１２６ｃと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。接続部２０４の上面では、導電層１６６が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ１７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。
基板１５２の基板１５１側の面には、遮光層１１７を設けることが好ましい。また、基板１５２の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルムなど）、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板１５２の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等を配置してもよい。
発光デバイスを覆う保護層１３１及び保護層１３２を設けることで、発光デバイスに水などの不純物が入り込むことを抑制し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
表示装置１００Ａの端部近傍の領域２２８において、絶縁層２１４の開口を介して、絶縁層２１５と保護層１３１または保護層１３２とが互いに接することが好ましい。特に、無機絶縁膜同士が接することが好ましい。これにより、有機絶縁膜を介して外部から表示部１６２に不純物が入り込むことを抑制することができる。従って、表示装置１００Ａの信頼性を高めることができる。
基板１５１及び基板１５２には、それぞれ、ガラス、石英、セラミック、サファイア、樹脂、金属、合金、半導体などを用いることができる。発光デバイスからの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。基板１５１及び基板１５２に可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高めることができる。また、基板１５１または基板１５２として偏光板を用いてもよい。
基板１５１及び基板１５２としては、それぞれ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン、アラミド等）、ポリシロキサン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。基板１５１及び基板１５２の一方または双方に、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。
なお、表示装置に円偏光板を重ねる場合、表示装置が有する基板には、光学等方性の高い基板を用いることが好ましい。光学等方性が高い基板は、複屈折が小さい（複屈折量が小さい、ともいえる）。
光学等方性が高い基板のリタデーション（位相差）値の絶対値は、３０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以下がさらに好ましい。
光学等方性が高いフィルムとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ、セルローストリアセテートともいう）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）フィルム、及びアクリルフィルム等が挙げられる。
また、基板としてフィルムを用いる場合、フィルムが吸水することで、表示パネルにしわが発生するなどの形状変化が生じる恐れがある。そのため、基板には、吸水率の低いフィルムを用いることが好ましい。例えば、吸水率が１％以下のフィルムを用いることが好ましく、０．１％以下のフィルムを用いることがより好ましく、０．０１％以下のフィルムを用いることがさらに好ましい。
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
接続層２４２としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｍ）、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
トランジスタのゲート、ソース及びドレインのほか、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、及びタングステンなどの金属、並びに、当該金属を主成分とする合金などが挙げられる。これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。
また、透光性を有する導電材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、及びチタンなどの金属材料、または、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、または、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすることが好ましい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層、及び、発光デバイスが有する導電層（画素電極または共通電極として機能する導電層）にも用いることができる。
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料が挙げられる。
［表示装置１００Ｂ］
図２１に示す表示装置１００Ｂは、ボトムエミッション構造である点で、表示装置１００Ａと主に相違する。なお、表示装置１００Ａと同様の部分については説明を省略する。
発光デバイスが発する光は、基板１５１側に射出される。基板１５１には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。一方、基板１５２に用いる材料の透光性は問わない。
なお、基板１５１とトランジスタ２０１との間、基板１５１とトランジスタ２０５との間などに、遮光層を形成してもよい。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について図２２乃至図２５を用いて説明する。
本実施の形態の表示装置は、高精細な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、腕時計型、ブレスレット型などの情報端末機（ウェアラブル機器）、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのＶＲ向け機器、メガネ型のＡＲ向け機器など、頭部に装着可能なウェアラブル機器の表示部に用いることができる。
［表示モジュール］
図２２Ａに、表示モジュール２８０の斜視図を示す。表示モジュール２８０は、表示装置１００Ｃと、ＦＰＣ２９０と、を有する。なお、表示モジュール２８０が有する表示装置は表示装置１００Ｃに限られず、後述する表示装置１００Ｄまたは表示装置１００Ｅであってもよい。
表示モジュール２８０は、基板２９１及び基板２９２を有する。表示モジュール２８０は、表示部２８１を有する。表示部２８１は、表示モジュール２８０における画像を表示する領域であり、後述する画素部２８４に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
図２２Ｂに、基板２９１側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板２９１上には、回路部２８２と、回路部２８２上の画素回路部２８３と、画素回路部２８３上の画素部２８４と、が積層されている。また、基板２９１上の画素部２８４と重ならない部分に、ＦＰＣ２９０と接続するための端子部２８５が設けられている。端子部２８５と回路部２８２とは、複数の配線により構成される配線部２８６により電気的に接続されている。
画素部２８４は、周期的に配列した複数の画素２８４ａを有する。図２２Ｂの右側に、１つの画素２８４ａの拡大図を示している。画素２８４ａは、発光色が互いに異なる発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃを有する。複数の発光デバイスは、図２２Ｂに示すようにストライプ配列で配置することができる。また、デルタ配列、または、ペンタイル配列など様々な発光デバイスの配列方法を適用することができる。
画素回路部２８３は、周期的に配列した複数の画素回路２８３ａを有する。
１つの画素回路２８３ａは、１つの画素２８４ａが有する３つの発光デバイスの発光を制御する回路である。１つの画素回路２８３ａは、１つの発光デバイスの発光を制御する回路が３つ設けられる構成としてもよい。例えば、画素回路２８３ａは、１つの発光デバイスにつき、１つの選択トランジスタと、１つの電流制御用トランジスタ（駆動トランジスタ）と、容量素子と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースまたはドレインの一方にはソース信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置が実現されている。
回路部２８２は、画素回路部２８３の各画素回路２８３ａを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方または双方を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、及び電源回路等の少なくとも一つを有していてもよい。
ＦＰＣ２９０は、外部から回路部２８２にビデオ信号または電源電位等を供給するための配線として機能する。また、ＦＰＣ２９０上にＩＣが実装されていてもよい。
表示モジュール２８０は、画素部２８４の下側に画素回路部２８３及び回路部２８２の一方または双方が重ねて設けられた構成とすることができるため、表示部２８１の開口率（有効表示面積比）を極めて高くすることができる。例えば表示部２８１の開口率は、４０％以上１００％未満、好ましくは５０％以上９５％以下、より好ましくは６０％以上９５％以下とすることができる。また、画素２８４ａを極めて高密度に配置することが可能で、表示部２８１の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部２８１には、２０００ｐｐｉ以上、好ましくは３０００ｐｐｉ以上、より好ましくは５０００ｐｐｉ以上、さらに好ましくは６０００ｐｐｉ以上であって、２００００ｐｐｉ以下、または３００００ｐｐｉ以下の精細度で、画素２８４ａが配置されることが好ましい。
このような表示モジュール２８０は、極めて高精細であることから、ヘッドマウントディスプレイなどのＶＲ向け機器、またはメガネ型のＡＲ向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール２８０の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール２８０は極めて高精細な表示部２８１を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール２８０はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えば腕時計などの装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
［表示装置１００Ｃ］
図２３に示す表示装置１００Ｃは、基板３０１、発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、容量２４０、及び、トランジスタ３１０を有する。
基板３０１は、図２２Ａ及び図２２Ｂにおける基板２９１に相当する。基板３０１から絶縁層２５５までの積層構造が、実施の形態１におけるトランジスタを含む層１０１に相当する。
トランジスタ３１０は、基板３０１にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板３０１としては、例えば単結晶シリコン基板などの半導体基板を用いることができる。トランジスタ３１０は、基板３０１の一部、導電層３１１、低抵抗領域３１２、絶縁層３１３、及び、絶縁層３１４を有する。導電層３１１は、ゲート電極として機能する。絶縁層３１３は、基板３０１と導電層３１１の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域３１２は、基板３０１に不純物がドープされた領域であり、ソースまたはドレインの一方として機能する。絶縁層３１４は、導電層３１１の側面を覆って設けられる。
また、基板３０１に埋め込まれるように、隣接する２つのトランジスタ３１０の間に素子分離層３１５が設けられている。
また、トランジスタ３１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に容量２４０が設けられている。
容量２４０は、導電層２４１と、導電層２４５と、これらの間に位置する絶縁層２４３を有する。導電層２４１は容量２４０の一方の電極として機能し、導電層２４５は容量２４０の他方の電極として機能し、絶縁層２４３は容量２４０の誘電体として機能する。
導電層２４１は絶縁層２６１上に設けられ、絶縁層２５４に埋め込まれている。導電層２４１は、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層２４３は導電層２４１を覆って設けられる。導電層２４５は、絶縁層２４３を介して導電層２４１と重なる領域に設けられている。
容量２４０を覆って、絶縁層２５５が設けられ、絶縁層２５５上に発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ等が設けられている。本実施の形態では、発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃが、図１Ｂに示す積層構造と同様の構造を有する例を示す。画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの端部は、それぞれ、絶縁層１２１によって覆われている。第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、及び、第３の層１１３ｃの側面は、それぞれ、側壁１２５ａ、１２５ｂによって覆われている。第１の層１１３ａ、第２の層１１３ｂ、第３の層１１３ｃ、及び、側壁１２５ａ、１２５ｂ上に、第５の層１１４が設けられ、第５の層１１４上に共通電極１１５が設けられている。また、発光デバイス１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ上には保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には保護層１３２が設けられており、保護層１３２上には、樹脂層１２２によって基板１２０が貼り合わされている。発光デバイスから基板１２０までの構成要素についての詳細は、実施の形態１を参照することができる。基板１２０は、図２２Ａにおける基板２９２に相当する。
絶縁層２５５としては、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの各種無機絶縁膜を好適に用いることができる。絶縁層２５５の最表層は、エッチング保護膜としての機能を有することが好ましい。これにより、画素電極１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの加工時に、絶縁層２５５に凹部が形成されることを抑制することができる。絶縁層２５５としては、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜と、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜と、の積層構造を用いることが好ましい。より具体的には、絶縁層２５５として、酸化シリコン膜と、酸化シリコン膜上の窒化シリコン膜と、の積層構造を用いることが好ましい。本実施の形態では、絶縁層２５５に凹部が設けられていない例を示すが、絶縁層２５５に凹部が設けられていてもよい。
発光デバイスの画素電極は、絶縁層２５５に埋め込まれたプラグ２５６、絶縁層２５４に埋め込まれた導電層２４１、及び、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層２５５の上面の高さと、プラグ２５６の上面の高さは、一致または概略一致している。プラグには各種導電材料を用いることができる。
［表示装置１００Ｄ］
図２４に示す表示装置１００Ｄは、トランジスタの構成が異なる点で、表示装置１００Ｃと主に相違する。なお、表示装置１００Ｃと同様の部分については説明を省略することがある。
トランジスタ３２０は、チャネルが形成される半導体層に、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）が適用されたトランジスタ（ＯＳトランジスタ）である。
トランジスタ３２０は、半導体層３２１、絶縁層３２３、導電層３２４、一対の導電層３２５、絶縁層３２６、及び、導電層３２７を有する。
基板３３１は、図２２Ａ及び図２２Ｂにおける基板２９１に相当する。基板３３１から絶縁層２５５までの積層構造が、実施の形態１におけるトランジスタを含む層１０１に相当する。基板３３１としては、絶縁性基板または半導体基板を用いることができる。
基板３３１上に、絶縁層３３２が設けられている。絶縁層３３２は、基板３３１から水または水素などの不純物がトランジスタ３２０に拡散すること、及び半導体層３２１から絶縁層３３２側に酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層３３２としては、例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化シリコン膜よりも水素または酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
絶縁層３３２上に導電層３２７が設けられ、導電層３２７を覆って絶縁層３２６が設けられている。導電層３２７は、トランジスタ３２０の第１のゲート電極として機能し、絶縁層３２６の一部は、第１のゲート絶縁層として機能する。絶縁層３２６の少なくとも半導体層３２１と接する部分には、酸化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層３２６の上面は、平坦化されていることが好ましい。
半導体層３２１は、絶縁層３２６上に設けられる。半導体層３２１は、半導体特性を有する金属酸化物（酸化物半導体ともいう）膜を有することが好ましい。半導体層３２１に好適に用いることのできる材料の詳細については後述する。
一対の導電層３２５は、半導体層３２１上に接して設けられ、ソース電極及びドレイン電極として機能する。
また、一対の導電層３２５の上面及び側面、並びに半導体層３２１の側面等を覆って絶縁層３２８が設けられ、絶縁層３２８上に絶縁層２６４が設けられている。絶縁層３２８は、半導体層３２１に絶縁層２６４等から水または水素などの不純物が拡散すること、及び半導体層３２１から酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層３２８としては、上記絶縁層３３２と同様の絶縁膜を用いることができる。
絶縁層３２８及び絶縁層２６４に、半導体層３２１に達する開口が設けられている。当該開口の内部において、絶縁層２６４、絶縁層３２８、及び導電層３２５の側面、並びに半導体層３２１の上面に接する絶縁層３２３と、導電層３２４とが埋め込まれている。導電層３２４は、第２のゲート電極として機能し、絶縁層３２３は第２のゲート絶縁層として機能する。
導電層３２４の上面、絶縁層３２３の上面、及び絶縁層２６４の上面は、それぞれ高さが一致または概略一致するように平坦化処理され、これらを覆って絶縁層３２９及び絶縁層２６５が設けられている。
絶縁層２６４及び絶縁層２６５は、層間絶縁層として機能する。絶縁層３２９は、トランジスタ３２０に絶縁層２６５等から水または水素などの不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層３２９としては、上記絶縁層３２８及び絶縁層３３２と同様の絶縁膜を用いることができる。
一対の導電層３２５の一方と電気的に接続するプラグ２７４は、絶縁層２６５、絶縁層３２９、及び絶縁層２６４に埋め込まれるように設けられている。ここで、プラグ２７４は、絶縁層２６５、絶縁層３２９、絶縁層２６４、及び絶縁層３２８のそれぞれの開口の側面、及び導電層３２５の上面の一部を覆う導電層２７４ａと、導電層２７４ａの上面に接する導電層２７４ｂとを有することが好ましい。このとき、導電層２７４ａとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電材料を用いることが好ましい。
表示装置１００Ｄにおける、絶縁層２５４から基板１２０までの構成は、表示装置１００Ｃと同様である。
［表示装置１００Ｅ］
図２５に示す表示装置１００Ｅは、基板３０１にチャネルが形成されるトランジスタ３１０と、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むトランジスタ３２０とが積層された構成を有する。なお、表示装置１００Ｃ、１００Ｄと同様の部分については説明を省略することがある。
トランジスタ３１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に導電層２５１が設けられている。また導電層２５１を覆って絶縁層２６２が設けられ、絶縁層２６２上に導電層２５２が設けられている。導電層２５１及び導電層２５２は、それぞれ配線として機能する。また、導電層２５２を覆って絶縁層２６３及び絶縁層３３２が設けられ、絶縁層３３２上にトランジスタ３２０が設けられている。また、トランジスタ３２０を覆って絶縁層２６５が設けられ、絶縁層２６５上に容量２４０が設けられている。容量２４０とトランジスタ３２０とは、プラグ２７４により電気的に接続されている。
トランジスタ３２０は、画素回路を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ３１０は、画素回路を構成するトランジスタ、または当該画素回路を駆動するための駆動回路（ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路）を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ３１０及びトランジスタ３２０は、演算回路または記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
このような構成とすることで、発光デバイスの直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示装置を小型化することが可能となる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に適用することのできるトランジスタの構成例について説明する。特に、チャネルが形成される半導体にシリコンを含むトランジスタを用いる場合について説明する。
本発明の一態様は、発光デバイスと、画素回路と、を有する表示装置である。表示装置は、例えば、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（Ｂ）の光を発する３種類の発光デバイスを有することで、フルカラーの表示装置を実現できる。
発光デバイスを駆動する画素回路に含まれるトランジスタの全てに、チャネルが形成される半導体層にシリコンを有するトランジスタを用いることが好ましい。シリコンとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンなどが挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｐｏｌｙ　Ｓｉｌｉｃｏｎ））を有するトランジスタ（以下、ＬＴＰＳトランジスタともいう）を用いることが好ましい。ＬＴＰＳトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
ＬＴＰＳトランジスタなどのシリコンを用いたトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路（例えばソースドライバ回路）を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、表示装置に実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
また、画素回路に含まれるトランジスタの少なくとも一に、チャネルが形成される半導体に金属酸化物（以下、酸化物半導体ともいう）を有するトランジスタ（以下、ＯＳトランジスタともいう）を用いることが好ましい。ＯＳトランジスタは、非晶質シリコンと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、ＯＳトランジスタは、オフ状態におけるソース−ドレイン間のリーク電流（以下、オフ電流ともいう）が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、ＯＳトランジスタを適用することで、表示装置の消費電力を低減することができる。
画素回路に含まれるトランジスタの一部に、ＬＴＰＳトランジスタを用い、他の一部にＯＳトランジスタを用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い表示装置を実現することができる。より好適な例としては、配線間の導通、非導通を制御するためのスイッチとして機能するトランジスタなどにＯＳトランジスタを適用し、電流を制御するトランジスタなどにＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。
例えば、画素回路に設けられるトランジスタの一は、発光デバイスに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能し、駆動トランジスタとも呼ぶことができる。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は、発光デバイスの画素電極と電気的に接続される。当該駆動トランジスタには、ＬＴＰＳトランジスタを用いることが好ましい。これにより、画素回路において発光デバイスに流れる電流を大きくできる。
一方、画素回路に設けられるトランジスタの他の一は、画素の選択、非選択を制御するためのスイッチとして機能し、選択トランジスタとも呼ぶことができる。選択トランジスタのゲートはゲート線と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は、ソース線（信号線）と電気的に接続される。選択トランジスタには、ＯＳトランジスタを適用することが好ましい。これにより、フレーム周波数を著しく小さく（例えば１ｆｐｓ以下）しても、画素の階調を維持することができるため、静止画を表示する際にドライバを停止することで、消費電力を低減することができる。
以下では、より具体的な構成例について、図面を参照して説明する。
［表示装置の構成例２］
図２６Ａに、表示装置１０のブロック図を示す。表示装置１０は、表示部１１、駆動回路部１２、駆動回路部１３などを有する。
表示部１１は、マトリクス状に配置された複数の画素３０を有する。画素３０は、副画素２１Ｒ、副画素２１Ｇ、及び副画素２１Ｂを有する。副画素２１Ｒ、副画素２１Ｇ、及び副画素２１Ｂは、それぞれ表示デバイスとして機能する発光デバイスを有する。
画素３０は、配線ＧＬ、配線ＳＬＲ、配線ＳＬＧ、及び配線ＳＬＢと電気的に接続されている。配線ＳＬＲ、配線ＳＬＧ、及び配線ＳＬＢは、それぞれ駆動回路部１２と電気的に接続されている。配線ＧＬは、駆動回路部１３と電気的に接続されている。駆動回路部１２は、ソース線駆動回路（ソースドライバともいう）として機能し、駆動回路部１３は、ゲート線駆動回路（ゲートドライバともいう）として機能する。配線ＧＬは、ゲート線として機能し、配線ＳＬＲ、配線ＳＬＧ、及び配線ＳＬＢは、それぞれソース線として機能する。
副画素２１Ｒは、赤色の光を呈する発光デバイスを有する。副画素２１Ｇは、緑色の光を呈する発光デバイスを有する。副画素２１Ｂは、青色の光を呈する発光デバイスを有する。これにより、表示装置１０はフルカラーの表示を行うことができる。なお、画素３０は、他の色の光を呈する発光デバイスを有する副画素を有していてもよい。例えば画素３０は、上記３つの副画素に加えて、白色の光を呈する発光デバイスを有する副画素、または黄色の光を呈する発光デバイスを有する副画素などを有していてもよい。
配線ＧＬは、行方向（配線ＧＬの延伸方向）に配列する副画素２１Ｒ、副画素２１Ｇ、及び副画素２１Ｂと電気的に接続されている。配線ＳＬＲ、配線ＳＬＧ、及び配線ＳＬＢは、それぞれ、列方向（配線ＳＬＲ等の延伸方向）に配列する副画素２１Ｒ、副画素２１Ｇ、または副画素２１Ｂ（図示しない）と電気的に接続されている。
〔画素回路の構成例〕
図２６Ｂに、上記副画素２１Ｒ、副画素２１Ｇ、及び副画素２１Ｂに適用することのできる画素２１の回路図の一例を示す。画素２１は、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２、トランジスタＭ３、容量Ｃ１、及び発光デバイスＥＬを有する。また、画素２１には、配線ＧＬ及び配線ＳＬが電気的に接続される。配線ＳＬは、図２６Ａで示した配線ＳＬＲ、配線ＳＬＧ、及び配線ＳＬＢのうちのいずれかに対応する。
トランジスタＭ１は、ゲートが配線ＧＬと電気的に接続され、ソース及びドレインの一方が配線ＳＬと電気的に接続され、他方が容量Ｃ１の一方の電極、及びトランジスタＭ２のゲートと電気的に接続される。トランジスタＭ２は、ソース及びドレインの一方が配線ＡＬと電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が発光デバイスＥＬの一方の電極、容量Ｃ１の他方の電極、及びトランジスタＭ３のソース及びドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタＭ３は、ゲートが配線ＧＬと電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が配線ＲＬと電気的に接続される。発光デバイスＥＬは、他方の電極が配線ＣＬと電気的に接続される。
配線ＳＬには、データ電位が与えられる。配線ＧＬには、選択信号が与えられる。当該選択信号には、トランジスタを導通状態とする電位と、非導通状態とする電位が含まれる。
配線ＲＬには、リセット電位が与えられる。配線ＡＬには、アノード電位が与えられる。配線ＣＬには、カソード電位が与えられる。画素２１において、アノード電位はカソード電位よりも高い電位とする。また、配線ＲＬに与えられるリセット電位は、リセット電位とカソード電位との電位差が、発光デバイスＥＬのしきい値電圧よりも小さくなるような電位とすることができる。リセット電位は、カソード電位よりも高い電位、カソード電位と同じ電位、または、カソード電位よりも低い電位とすることができる。
トランジスタＭ１及びトランジスタＭ３は、スイッチとして機能する。トランジスタＭ２は、発光デバイスＥＬに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能する。例えば、トランジスタＭ１は選択トランジスタとして機能し、トランジスタＭ２は、駆動トランジスタとして機能するともいえる。
ここで、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ３の全てに、ＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。または、トランジスタＭ１及びトランジスタＭ３にＯＳトランジスタを適用し、トランジスタＭ２にＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。
または、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ３のすべてに、ＯＳトランジスタを適用してもよい。このとき、駆動回路部１２が有する複数のトランジスタ、及び駆動回路部１３が有する複数のトランジスタのうち、一以上にＬＴＰＳトランジスタを適用し、他のトランジスタにＯＳトランジスタを適用する構成とすることができる。例えば、表示部１１に設けられるトランジスタにはＯＳトランジスタを適用し、駆動回路部１２及び駆動回路部１３に設けられるトランジスタにはＬＴＰＳトランジスタを適用することもできる。
シリコンよりもバンドギャップが広く、かつキャリア濃度の低い酸化物半導体を用いたトランジスタは、極めて小さいオフ電流を実現することができる。そのため、その小さいオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。そのため、特に容量Ｃ１に直列に接続されるトランジスタＭ１及びトランジスタＭ３には、それぞれ、酸化物半導体が適用されたトランジスタを用いることが好ましい。トランジスタＭ１及びトランジスタＭ３として酸化物半導体を有するトランジスタを適用することで、容量Ｃ１に保持される電荷が、トランジスタＭ１またはトランジスタＭ３を介してリークされることを防ぐことができる。また、容量Ｃ１に保持される電荷を長時間に亘って保持できるため、画素２１のデータを書き換えることなく、静止画を長期間に亘って表示することが可能となる。
なお、図２６Ｂにおいて、トランジスタをｎチャネル型のトランジスタとして表記しているが、ｐチャネル型のトランジスタを用いることもできる。
また、画素２１が有する各トランジスタは、同一基板上に並べて形成されることが好ましい。
画素２１が有するトランジスタとして、半導体層を介して重なる一対のゲートを有するトランジスタを適用することができる。
一対のゲートを有するトランジスタにおいて、一対のゲートが互いに電気的に接続され、同じ電位が与えられる構成とすることで、トランジスタのオン電流が高まること、及び飽和特性が向上するといった利点がある。また、一対のゲートの一方に、トランジスタのしきい値電圧を制御する電位を与えてもよい。また、一対のゲートの一方に、定電位を与えることで、トランジスタの電気特性の安定性を向上させることができる。例えば、トランジスタの一方のゲートを、定電位が与えられる配線と電気的に接続する構成としてもよいし、自身のソースまたはドレインと電気的に接続する構成としてもよい。
図２６Ｃに示す画素２１は、トランジスタＭ１及びトランジスタＭ３に、一対のゲートを有するトランジスタを適用した場合の例である。トランジスタＭ１及びトランジスタＭ３は、それぞれ一対のゲートが電気的に接続されている。このような構成とすることで、画素２１へのデータの書き込み期間を短縮することができる。
図２６Ｄに示す画素２１は、トランジスタＭ１及びトランジスタＭ３に加えて、トランジスタＭ２にも、一対のゲートを有するトランジスタを適用した例である。トランジスタＭ２は、一対のゲートが電気的に接続されている。トランジスタＭ２に、このようなトランジスタを適用することで、飽和特性が向上するため、発光デバイスＥＬの発光輝度の制御が容易となり、表示品位を高めることができる。
［トランジスタの構成例］
以下では、上記表示装置に適用することのできるトランジスタの断面構成例について説明する。
〔構成例１〕
図２７Ａは、トランジスタ４１０を含む断面図である。
トランジスタ４１０は、基板４０１上に設けられ、半導体層に多結晶シリコンを適用したトランジスタである。例えばトランジスタ４１０は、画素２１のトランジスタＭ２に対応する。すなわち、図２７Ａは、トランジスタ４１０のソース及びドレインの一方が、発光デバイスの導電層４３１と電気的に接続されている例である。
トランジスタ４１０は、半導体層４１１、絶縁層４１２、導電層４１３等を有する。半導体層４１１は、チャネル形成領域４１１ｉ及び低抵抗領域４１１ｎを有する。半導体層４１１は、シリコンを有する。半導体層４１１は、多結晶シリコンを有することが好ましい。絶縁層４１２の一部は、ゲート絶縁層として機能する。導電層４１３の一部は、ゲート電極として機能する。
なお、半導体層４１１は、半導体特性を示す金属酸化物（酸化物半導体ともいう）を含む構成とすることもできる。このとき、トランジスタ４１０は、ＯＳトランジスタと呼ぶことができる。
低抵抗領域４１１ｎは、不純物元素を含む領域である。例えばトランジスタ４１０をｎチャネル型のトランジスタとする場合には、低抵抗領域４１１ｎにリン、ヒ素などを添加すればよい。一方、ｐチャネル型のトランジスタとする場合には、低抵抗領域４１１ｎにホウ素、アルミニウムなどを添加すればよい。また、トランジスタ４１０のしきい値電圧を制御するため、チャネル形成領域４１１ｉに、上述した不純物が添加されていてもよい。
基板４０１上に、絶縁層４２１が設けられている。半導体層４１１は、絶縁層４２１上に設けられている。絶縁層４１２は、半導体層４１１及び絶縁層４２１を覆って設けられている。導電層４１３は、絶縁層４１２上の、半導体層４１１と重なる位置に設けられている。
また、導電層４１３及び絶縁層４１２を覆って絶縁層４２２が設けられる。絶縁層４２２上には、導電層４１４ａ及び導電層４１４ｂが設けられる。導電層４１４ａ及び導電層４１４ｂは、絶縁層４２２及び絶縁層４１２に設けられた開口部において、低抵抗領域４１１ｎと電気的に接続されている。導電層４１４ａの一部は、ソース電極及びドレイン電極の一方として機能し、導電層４１４ｂの一部は、ソース電極及びドレイン電極の他方として機能する。また、導電層４１４ａ、導電層４１４ｂ、及び絶縁層４２２を覆って、絶縁層４２３が設けられている。
絶縁層４２３上には、画素電極として機能する導電層４３１が設けられる。導電層４３１は、絶縁層４２３上に設けられ、絶縁層４２３に設けられた開口において、導電層４１４ｂと電気的に接続されている。ここでは省略するが、導電層４３１上には、ＥＬ層及び共通電極を積層することができる。
〔構成例２〕
図２７Ｂには、一対のゲート電極を有するトランジスタ４１０ａを示す。図２７Ｂに示すトランジスタ４１０ａは、導電層４１５、及び絶縁層４１６を有する点で、図２７Ａと主に相違している。
導電層４１５は、絶縁層４２１上に設けられている。また、導電層４１５及び絶縁層４２１を覆って、絶縁層４１６が設けられている。半導体層４１１は、少なくともチャネル形成領域４１１ｉが、絶縁層４１６を介して導電層４１５と重なるように設けられている。
図２７Ｂに示すトランジスタ４１０ａにおいて、導電層４１３の一部が第１のゲート電極として機能し、導電層４１５の一部が第２のゲート電極として機能する。またこのとき、絶縁層４１２の一部が第１のゲート絶縁層として機能し、絶縁層４１６の一部が第２のゲート絶縁層として機能する。
ここで、第１のゲート電極と、第２のゲート電極とを電気的に接続する場合、図示しない領域において、絶縁層４１２及び絶縁層４１６に設けられた開口部を介して導電層４１３と導電層４１５とを電気的に接続すればよい。また、第２のゲート電極と、ソースまたはドレインとを電気的に接続する場合、図示しない領域において、絶縁層４２２、絶縁層４１２、及び絶縁層４１６に設けられた開口部を介して、導電層４１４ａまたは導電層４１４ｂと、導電層４１５とを電気的に接続すればよい。
画素２１を構成するトランジスタの全てに、ＬＴＰＳトランジスタを適用する場合、図２７Ａで例示したトランジスタ４１０、または図２７Ｂで例示したトランジスタ４１０ａを適用することができる。このとき、画素２１を構成する全てのトランジスタに、トランジスタ４１０ａを用いてもよいし、全てのトランジスタにトランジスタ４１０を適用してもよいし、トランジスタ４１０ａと、トランジスタ４１０とを組み合わせて用いてもよい。
〔構成例３〕
以下では、半導体層にシリコンが適用されたトランジスタと、半導体層に金属酸化物が適用されたトランジスタの両方を有する構成の例について説明する。
図２７Ｃに、トランジスタ４１０ａ及びトランジスタ４５０を含む、断面概略図を示している。
トランジスタ４１０ａについては、上記構成例１を援用できる。なお、ここではトランジスタ４１０ａを用いる例を示したが、トランジスタ４１０とトランジスタ４５０とを有する構成としてもよいし、トランジスタ４１０、トランジスタ４１０ａ、トランジスタ４５０の全てを有する構成としてもよい。
トランジスタ４５０は、半導体層に金属酸化物を適用したトランジスタである。図２７Ｃに示す構成は、例えばトランジスタ４５０が画素２１のトランジスタＭ１に対応し、トランジスタ４１０ａがトランジスタＭ２に対応する例である。すなわち、図２７Ｃは、トランジスタ４１０ａのソース及びドレインの一方が、導電層４３１と電気的に接続されている例である。
また、図２７Ｃには、トランジスタ４５０が一対のゲートを有する例を示している。
トランジスタ４５０は、導電層４５５、絶縁層４２２、半導体層４５１、絶縁層４５２、導電層４５３等を有する。導電層４５３の一部は、トランジスタ４５０の第１のゲートとして機能し、導電層４５５の一部は、トランジスタ４５０の第２のゲートとして機能する。このとき、絶縁層４５２の一部はトランジスタ４５０の第１のゲート絶縁層として機能し、絶縁層４２２の一部は、トランジスタ４５０の第２のゲート絶縁層として機能する。
導電層４５５は、絶縁層４１２上に設けられている。絶縁層４２２は、導電層４５５を覆って設けられている。半導体層４５１は、絶縁層４２２上に設けられている。絶縁層４５２は、半導体層４５１及び絶縁層４２２を覆って設けられている。導電層４５３は、絶縁層４５２上に設けられ、半導体層４５１及び導電層４５５と重なる領域を有する。
また、絶縁層４２６が絶縁層４５２及び導電層４５３を覆って設けられている。絶縁層４２６上には、導電層４５４ａ及び導電層４５４ｂが設けられる。導電層４５４ａ及び導電層４５４ｂは、絶縁層４２６及び絶縁層４５２に設けられた開口部において、半導体層４５１と電気的に接続されている。導電層４５４ａの一部は、ソース電極及びドレイン電極の一方として機能し、導電層４５４ｂの一部は、ソース電極及びドレイン電極の他方として機能する。また、導電層４５４ａ、導電層４５４ｂ、及び絶縁層４２６を覆って、絶縁層４２３が設けられている。
ここで、トランジスタ４１０ａと電気的に接続する導電層４１４ａ及び導電層４１４ｂは、導電層４５４ａ及び導電層４５４ｂと、同一の導電膜を加工して形成することが好ましい。図２７Ｃでは、導電層４１４ａ、導電層４１４ｂ、導電層４５４ａ、及び導電層４５４ｂが、同一面上に（すなわち絶縁層４２６の上面に接して）形成され、且つ、同一の金属元素を含む構成を示している。このとき、導電層４１４ａ及び導電層４１４ｂは、絶縁層４２６、絶縁層４５２、絶縁層４２２、及び絶縁層４１２に設けられた開口を介して、低抵抗領域４１１ｎと電気的に接続する。これにより、作製工程を簡略化できるため好ましい。
また、トランジスタ４１０ａの第１のゲート電極として機能する導電層４１３と、トランジスタ４５０の第２のゲート電極として機能する導電層４５５とは、同一の導電膜を加工して形成することが好ましい。図２７Ｃでは、導電層４１３と導電層４５５とが、同一面上に（すなわち絶縁層４１２の上面に接して）形成され、且つ、同一の金属元素を含む構成を示している。これにより、作製工程を簡略化できるため好ましい。
図２７Ｃでは、トランジスタ４５０の第１のゲート絶縁層として機能する絶縁層４５２が、半導体層４５１の端部を覆う構成としたが、図２７Ｄに示すトランジスタ４５０ａのように、絶縁層４５２が、導電層４５３と上面形状が一致または概略一致するように加工されていてもよい。
なお、本明細書等において「上面形状が概略一致」とは、積層した層と層との間で少なくとも輪郭の一部が重なることをいう。例えば、上層と下層とが、同一のマスクパターン、または一部が同一のマスクパターンにより加工された場合を含む。ただし、厳密には輪郭が重なり合わず、上層が下層の内側に位置すること、または、上層が下層の外側に位置することもあり、この場合も「上面形状が概略一致」という。
なお、ここではトランジスタ４１０ａが、トランジスタＭ２に対応し、画素電極と電気的に接続する例を示したが、これに限られない。例えば、トランジスタ４５０またはトランジスタ４５０ａが、トランジスタＭ２に対応する構成としてもよい。このとき、トランジスタ４１０ａは、トランジスタＭ１、トランジスタＭ３、またはその他のトランジスタに対応する。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態６）
本実施の形態では、上記の実施の形態で説明したＯＳトランジスタに用いることができる金属酸化物（酸化物半導体ともいう）について説明する。
金属酸化物は、少なくともインジウムまたは亜鉛を含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、スズなどが含まれていることが好ましい。また、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、マグネシウム、コバルトなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
また、金属酸化物は、スパッタリング法、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの化学気相成長（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、または、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などにより形成することができる。
＜結晶構造の分類＞
酸化物半導体の結晶構造としては、アモルファス（ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓを含む）、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ−ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）、ｎｃ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）、ＣＡＣ（ｃｌｏｕｄ−ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、単結晶（ｓｉｎｇｌｅ　ｃｒｙｓｔａｌ）、及び多結晶（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ）等が挙げられる。
なお、膜または基板の結晶構造は、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）スペクトルを用いて評価することができる。例えば、ＧＩＸＤ（Ｇｒａｚｉｎｇ−Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ　ＸＲＤ）測定で得られるＸＲＤスペクトルを用いて評価することができる。なお、ＧＩＸＤ法は、薄膜法またはＳｅｅｍａｎｎ−Ｂｏｈｌｉｎ法ともいう。
例えば、石英ガラス基板では、ＸＲＤスペクトルのピークの形状がほぼ左右対称である。一方で、結晶構造を有するＩＧＺＯ膜では、ＸＲＤスペクトルのピークの形状が左右非対称である。ＸＲＤスペクトルのピークの形状が左右非対称であることは、膜中または基板中の結晶の存在を明示している。別言すると、ＸＲＤスペクトルのピークの形状で左右対称でないと、膜または基板は非晶質状態であるとは言えない。
また、膜または基板の結晶構造は、極微電子線回折法（ＮＢＥＤ：Ｎａｎｏ　Ｂｅａｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）によって観察される回折パターン（極微電子線回折パターンともいう）にて評価することができる。例えば、石英ガラス基板の回折パターンでは、ハローが観察され、石英ガラスは、非晶質状態であることが確認できる。また、室温成膜したＩＧＺＯ膜の回折パターンでは、ハローではなく、スポット状のパターンが観察される。このため、室温成膜したＩＧＺＯ膜は、結晶状態でもなく、非晶質状態でもない、中間状態であり、非晶質状態であると結論することはできないと推定される。
＜＜酸化物半導体の構造＞＞
なお、酸化物半導体は、構造に着目した場合、上記とは異なる分類となる場合がある。例えば、酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、上述のＣＡＡＣ−ＯＳ、及びｎｃ−ＯＳがある。また、非単結晶酸化物半導体には、多結晶酸化物半導体、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、非晶質酸化物半導体、などが含まれる。
ここで、上述のＣＡＡＣ−ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、及びａ−ｌｉｋｅ　ＯＳの詳細について、説明を行う。
［ＣＡＡＣ−ＯＳ］
ＣＡＡＣ−ＯＳは、複数の結晶領域を有し、当該複数の結晶領域はｃ軸が特定の方向に配向している酸化物半導体である。なお、特定の方向とは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の厚さ方向、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線方向、またはＣＡＡＣ−ＯＳ膜の表面の法線方向である。また、結晶領域とは、原子配列に周期性を有する領域である。なお、原子配列を格子配列とみなすと、結晶領域とは、格子配列の揃った領域でもある。さらに、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ａ−ｂ面方向において複数の結晶領域が連結する領域を有し、当該領域は歪みを有する場合がある。なお、歪みとは、複数の結晶領域が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。つまり、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向し、ａ−ｂ面方向には明らかな配向をしていない酸化物半導体である。
なお、上記複数の結晶領域のそれぞれは、１つまたは複数の微小な結晶（最大径が１０ｎｍ未満である結晶）で構成される。結晶領域が１つの微小な結晶で構成されている場合、当該結晶領域の最大径は１０ｎｍ未満となる。また、結晶領域が多数の微小な結晶で構成されている場合、当該結晶領域の大きさは、数十ｎｍ程度となる場合がある。
また、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（元素Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、スズ、チタンなどから選ばれた一種、または複数種）において、ＣＡＡＣ−ＯＳは、インジウム（Ｉｎ）、及び酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛（Ｚｎ）、及び酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換可能である。よって、（Ｍ，Ｚｎ）層にはインジウムが含まれる場合がある。また、Ｉｎ層には元素Ｍが含まれる場合がある。なお、Ｉｎ層にはＺｎが含まれる場合もある。当該層状構造は、例えば、高分解能ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）像において、格子像として観察される。
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、例えば、ＸＲＤ装置を用いて構造解析を行うと、θ／２θスキャンを用いたＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ　ＸＲＤ測定では、ｃ軸配向を示すピークが２θ＝３１°またはその近傍に検出される。なお、ｃ軸配向を示すピークの位置（２θの値）は、ＣＡＡＣ−ＯＳを構成する金属元素の種類、組成などにより変動する場合がある。
また、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の電子線回折パターンにおいて、複数の輝点（スポット）が観測される。なお、あるスポットと別のスポットとは、試料を透過した入射電子線のスポット（ダイレクトスポットともいう）を対称中心として、点対称の位置に観測される。
上記特定の方向から結晶領域を観察した場合、当該結晶領域内の格子配列は、六方格子を基本とするが、単位格子は正六角形とは限らず、非正六角形である場合がある。また、上記歪みにおいて、五角形、七角形などの格子配列を有する場合がある。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウンダリー）を確認することはできない。即ち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ−ＯＳが、ａ−ｂ面方向において酸素原子の配列が稠密でないこと、金属原子が置換することで原子間の結合距離が変化することなどによって、歪みを許容することができるためと考えられる。
なお、明確な結晶粒界が確認される結晶構造は、いわゆる多結晶（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ）と呼ばれる。結晶粒界は、再結合中心となり、キャリアが捕獲されトランジスタのオン電流の低下、電界効果移動度の低下などを引き起こす可能性が高い。よって、明確な結晶粒界が確認されないＣＡＡＣ−ＯＳは、トランジスタの半導体層に好適な結晶構造を有する結晶性の酸化物の一つである。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳを構成するには、Ｚｎを有する構成が好ましい。例えば、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、及びＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物は、Ｉｎ酸化物よりも結晶粒界の発生を抑制できるため好適である。
ＣＡＡＣ−ＯＳは、結晶性が高く、明確な結晶粒界が確認されない酸化物半導体である。よって、ＣＡＡＣ−ＯＳは、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。また、酸化物半導体の結晶性は不純物の混入、欠陥の生成などによって低下する場合があるため、ＣＡＡＣ−ＯＳは不純物及び欠陥（酸素欠損など）の少ない酸化物半導体ともいえる。従って、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は熱に強く、信頼性が高い。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、製造工程における高い温度（所謂サーマルバジェット）に対しても安定である。従って、ＯＳトランジスタにＣＡＡＣ−ＯＳを用いると、製造工程の自由度を広げることが可能となる。
［ｎｃ−ＯＳ］
ｎｃ−ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。別言すると、ｎｃ−ＯＳは、微小な結晶を有する。なお、当該微小な結晶の大きさは、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下であることから、当該微小な結晶をナノ結晶ともいう。また、ｎｃ−ＯＳは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。従って、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳまたは非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。例えば、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、ＸＲＤ装置を用いて構造解析を行うと、θ／２θスキャンを用いたＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ　ＸＲＤ測定では、結晶性を示すピークが検出されない。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、ナノ結晶よりも大きいプローブ径（例えば５０ｎｍ以上）の電子線を用いる電子線回折（制限視野電子線回折ともいう。）を行うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、ナノ結晶の大きさと近いかナノ結晶より小さいプローブ径（例えば１ｎｍ以上３０ｎｍ以下）の電子線を用いる電子線回折（ナノビーム電子線回折ともいう。）を行うと、ダイレクトスポットを中心とするリング状の領域内に複数のスポットが観測される電子線回折パターンが取得される場合がある。
［ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ］
ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半導体である。ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、鬆または低密度領域を有する。即ち、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳ及びＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、結晶性が低い。また、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳ及びＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、膜中の水素濃度が高い。
＜＜酸化物半導体の構成＞＞
次に、上述のＣＡＣ−ＯＳの詳細について、説明を行う。なお、ＣＡＣ−ＯＳは材料構成に関する。
［ＣＡＣ−ＯＳ］
ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上３ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つまたは複数の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上３ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
さらに、ＣＡＣ−ＯＳとは、第１の領域と、第２の領域と、に材料が分離することでモザイク状となり、当該第１の領域が、膜中に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、当該第１の領域と、当該第２の領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。
ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳを構成する金属元素に対するＩｎ、Ｇａ、及びＺｎの原子数比のそれぞれを、［Ｉｎ］、［Ｇａ］、及び［Ｚｎ］と表記する。例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳにおいて、第１の領域は、［Ｉｎ］が、ＣＡＣ−ＯＳの組成における［Ｉｎ］よりも大きい領域である。また、第２の領域は、［Ｇａ］が、ＣＡＣ−ＯＳの組成における［Ｇａ］よりも大きい領域である。または、例えば、第１の領域は、［Ｉｎ］が、第２の領域における［Ｉｎ］よりも大きく、且つ、［Ｇａ］が、第２の領域における［Ｇａ］よりも小さい領域である。また、第２の領域は、［Ｇａ］が、第１の領域における［Ｇａ］よりも大きく、且つ、［Ｉｎ］が、第１の領域における［Ｉｎ］よりも小さい領域である。
具体的には、上記第１の領域は、インジウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物などが主成分である領域である。また、上記第２の領域は、ガリウム酸化物、ガリウム亜鉛酸化物などが主成分である領域である。つまり、上記第１の領域を、Ｉｎを主成分とする領域と言い換えることができる。また、上記第２の領域を、Ｇａを主成分とする領域と言い換えることができる。
なお、上記第１の領域と、上記第２の領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
また、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、及びＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とする領域と、一部にＩｎを主成分とする領域とが、それぞれモザイク状であり、これらの領域がランダムに存在している構成をいう。よって、ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が不均一に分布した構造を有していると推測される。
ＣＡＣ−ＯＳは、例えば基板を加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ−ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。
また、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ−ｒａｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、Ｉｎを主成分とする領域（第１の領域）と、Ｇａを主成分とする領域（第２の領域）とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
ここで、第１の領域は、第２の領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、第１の領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、第１の領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。
一方、第２の領域は、第１の領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、第２の領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制することができる。
従って、ＣＡＣ−ＯＳをトランジスタに用いる場合、第１の領域に起因する導電性と、第２の領域に起因する絶縁性とが、相補的に作用することにより、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳに付与することができる。つまり、ＣＡＣ−ＯＳとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。導電性の機能と絶縁性の機能とを分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。よって、ＣＡＣ−ＯＳをトランジスタに用いることで、高いオン電流（Ｉｏｎ）、高い電界効果移動度（μ）、及び良好なスイッチング動作を実現することができる。
また、ＣＡＣ−ＯＳを用いたトランジスタは、信頼性が高い。従って、ＣＡＣ−ＯＳは、表示装置をはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
酸化物半導体は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様の酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ、ＣＡＣ−ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。
＜酸化物半導体を有するトランジスタ＞
続いて、上記酸化物半導体をトランジスタに用いる場合について説明する。
上記酸化物半導体をトランジスタに用いることで、高い電界効果移動度のトランジスタを実現することができる。また、信頼性の高いトランジスタを実現することができる。
トランジスタには、キャリア濃度の低い酸化物半導体を用いることが好ましい。例えば、酸化物半導体のキャリア濃度は１×１０１７ｃｍ−３以下、好ましくは１×１０１５ｃｍ−３以下、さらに好ましくは１×１０１３ｃｍ−３以下、より好ましくは１×１０１１ｃｍ−３以下、さらに好ましくは１×１０１０ｃｍ−３未満であり、１×１０−９ｃｍ−３以上である。なお、酸化物半導体膜のキャリア濃度を低くする場合においては、酸化物半導体膜中の不純物濃度を低くし、欠陥準位密度を低くすればよい。本明細書等において、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低いことを高純度真性または実質的に高純度真性と言う。なお、キャリア濃度の低い酸化物半導体を、高純度真性または実質的に高純度真性な酸化物半導体と呼ぶ場合がある。
また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。
また、酸化物半導体のトラップ準位に捕獲された電荷は、消失するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、トラップ準位密度の高い酸化物半導体にチャネル形成領域が形成されるトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。
従って、トランジスタの電気特性を安定にするためには、酸化物半導体中の不純物濃度を低減することが有効である。また、酸化物半導体中の不純物濃度を低減するためには、近接する膜中の不純物濃度も低減することが好ましい。不純物としては、水素、窒素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、鉄、ニッケル、シリコン等がある。
＜不純物＞
ここで、酸化物半導体中における各不純物の影響について説明する。
酸化物半導体において、第１４族元素の一つであるシリコンまたは炭素が含まれると、酸化物半導体において欠陥準位が形成される。このため、酸化物半導体におけるシリコンまたは炭素の濃度と、酸化物半導体との界面近傍のシリコンまたは炭素の濃度（二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｉｏｎ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
また、酸化物半導体にアルカリ金属またはアルカリ土類金属が含まれると、欠陥準位を形成し、キャリアを生成する場合がある。従って、アルカリ金属またはアルカリ土類金属が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、ＳＩＭＳにより得られる酸化物半導体中のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
また、酸化物半導体において、窒素が含まれると、キャリアである電子が生じ、キャリア濃度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体を半導体に用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。または、酸化物半導体において、窒素が含まれると、トラップ準位が形成される場合がある。この結果、トランジスタの電気特性が不安定となる場合がある。このため、ＳＩＭＳにより得られる酸化物半導体中の窒素濃度を、５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
また、酸化物半導体に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になるため、酸素欠損を形成する場合がある。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合して、キャリアである電子を生成することがある。従って、水素が含まれている酸化物半導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、酸化物半導体中の水素はできる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体において、ＳＩＭＳにより得られる水素濃度を、１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、より好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満にする。
不純物が十分に低減された酸化物半導体をトランジスタのチャネル形成領域に用いることで、安定した電気特性を付与することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について、図２８乃至図３２を用いて説明する。
本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を有する。本発明の一態様の表示装置は、高精細化及び高解像度化が容易である。したがって、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
特に、本発明の一態様の表示装置は、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば、腕時計型及びブレスレット型の情報端末機（ウェアラブル機器）、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのＶＲ向け機器、メガネ型のＡＲ向け機器、及び、ＭＲ向け機器など、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
本発明の一態様の表示装置は、ＨＤ（画素数１２８０×７２０）、ＦＨＤ（画素数１９２０×１０８０）、ＷＱＨＤ（画素数２５６０×１４４０）、ＷＱＸＧＡ（画素数２５６０×１６００）、４Ｋ（画素数３８４０×２１６０）、８Ｋ（画素数７６８０×４３２０）といった極めて高い解像度を有していることが好ましい。特に４Ｋ、８Ｋ、またはそれ以上の解像度とすることが好ましい。また、本発明の一態様の表示装置における画素密度（精細度）は、１００ｐｐｉ以上が好ましく、３００ｐｐｉ以上が好ましく、５００ｐｐｉ以上がより好ましく、１０００ｐｐｉ以上がより好ましく、２０００ｐｐｉ以上がより好ましく、３０００ｐｐｉ以上がより好ましく、５０００ｐｐｉ以上がより好ましく、７０００ｐｐｉ以上がさらに好ましい。このように高い解像度及び高い精細度の一方または双方を有する表示装置を用いることで、携帯型または家庭用途などのパーソナルユースの電子機器において、臨場感及び奥行き感などをより高めることが可能となる。また、本発明の一態様の表示装置の画面比率（アスペクト比）については、特に限定はない。例えば、表示装置は、１：１（正方形）、４：３、１６：９、１６：１０など様々な画面比率に対応することができる。
本実施の形態の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。
本実施の形態の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
図２８Ａ、図２８Ｂ及び図２９Ａ、図２９Ｂを用いて、頭部に装着可能なウェアラブル機器の一例を説明する。これらウェアラブル機器は、ＡＲのコンテンツを表示する機能、及びＶＲのコンテンツを表示する機能の一方または双方を有する。なお、これらウェアラブル機器は、ＡＲ、ＶＲの他に、ＳＲまたはＭＲのコンテンツを表示する機能を有していてもよい。電子機器が、ＡＲ、ＶＲ、ＳＲ、ＭＲなどのコンテンツを表示する機能を有することで、使用者の没入感を高めることが可能となる。
図２８Ａに示す電子機器７００Ａ、及び、図２８Ｂに示す電子機器７００Ｂは、それぞれ、一対の表示パネル７５１と、一対の筐体７２１と、通信部（図示しない）と、一対の装着部７２３と、制御部（図示しない）と、撮像部（図示しない）と、一対の光学部材７５３と、フレーム７５７と、一対の鼻パッド７５８と、を有する。
表示パネル７５１には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。
電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、光学部材７５３の表示領域７５６に、表示パネル７５１で表示した画像を投影することができる。光学部材７５３は透光性を有するため、使用者は光学部材７５３を通して視認される透過像に重ねて、表示領域に表示された画像を見ることができる。したがって、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、ＡＲ表示が可能な電子機器である。
電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、ジャイロセンサなどの加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域７５６に表示することもできる。
通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により映像信号等を供給することができる。なお、無線通信機に代えて、または無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。
また、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂには、バッテリが設けられており、無線及び有線の一方または双方によって充電することができる。
筐体７２１には、タッチセンサモジュールが設けられていてもよい。タッチセンサモジュールは、筐体７２１の外側の面がタッチされることを検出する機能を有する。タッチセンサモジュールにより、使用者のタップ操作またはスライド操作などを検出し、様々な処理を実行することができる。例えば、タップ操作によって動画の一時停止または再開などの処理を実行することが可能となり、スライド操作により、早送りまたは早戻しの処理を実行することなどが可能となる。また、２つの筐体７２１のそれぞれにタッチセンサモジュールを設けることで、操作の幅を広げることができる。
タッチセンサモジュールとしては、様々なタッチセンサを適用することができる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式、光学方式等、種々の方式を採用することができる。特に、静電容量方式または光学方式のセンサを、タッチセンサモジュールに適用することが好ましい。
光学方式のタッチセンサを用いる場合には、受光デバイス（受光素子ともいう）として、光電変換デバイス（光電変換素子ともいう）を用いることができる。光電変換デバイスの活性層には、無機半導体及び有機半導体の一方または双方を用いることができる。
図２９Ａに示す電子機器８００Ａ、及び、図２９Ｂに示す電子機器８００Ｂは、それぞれ、一対の表示部８２０と、筐体８２１と、通信部８２２と、一対の装着部８２３と、制御部８２４と、一対の撮像部８２５と、一対のレンズ８３２と、を有する。
表示部８２０には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。これにより、使用者に高い没入感を感じさせることができる。
表示部８２０は、筐体８２１の内部の、レンズ８３２を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部８２０に異なる画像を表示させることで、視差を用いた３次元表示を行うこともできる。
電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、ＶＲ向けの電子機器ということができる。電子機器８００Ａまたは電子機器８００Ｂを装着した使用者は、レンズ８３２を通して、表示部８２０に表示される画像を視認することができる。
電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、レンズ８３２及び表示部８２０が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ８３２と表示部８２０との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
装着部８２３により、使用者は電子機器８００Ａまたは電子機器８００Ｂを頭部に装着することができる。なお、図２９Ａなどにおいては、メガネのつる（ジョイント、テンプルなどともいう）のような形状として例示しているがこれに限定されない。装着部８２３は、使用者が装着できればよく、例えば、ヘルメット型またはバンド型の形状としてもよい。
撮像部８２５は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部８２５が取得したデータは、表示部８２０に出力することができる。撮像部８２５には、イメージセンサを用いることができる。また、望遠、広角などの複数の画角に対応可能なように複数のカメラを設けてもよい。
なお、ここでは撮像部８２５を有する例を示したが、対象物の距離を測定することのできる測距センサ（以下、検知部ともよぶ）を設ければよい。すなわち、撮像部８２５は、検知部の一態様である。検知部としては、例えばイメージセンサ、または、ライダー（ＬＩＤＡＲ：Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）などの距離画像センサを用いることができる。カメラによって得られた画像と、距離画像センサによって得られた画像とを用いることにより、より多くの情報を取得し、より高精度なジェスチャー操作を可能とすることができる。
電子機器８００Ａは、骨伝導イヤフォンとして機能する振動機構を有していてもよい。例えば、表示部８２０、筐体８２１、及び装着部８２３のいずれか一または複数に、当該振動機構を有する構成を適用することができる。これにより、別途、ヘッドフォン、イヤフォン、またはスピーカなどの音響機器を必要とせず、電子機器８００Ａを装着しただけで映像と音声を楽しむことができる。
電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には映像出力機器等からの映像信号、及び、電子機器内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。
本発明の一態様の電子機器は、イヤフォン７５０と無線通信を行う機能を有していてもよい。イヤフォン７５０は、通信部（図示しない）を有し、無線通信機能を有する。イヤフォン７５０は、無線通信機能により、電子機器から情報（例えば音声データ）を受信することができる。例えば、図２８Ａに示す電子機器７００Ａは、無線通信機能によって、イヤフォン７５０に情報を送信する機能を有する。また、例えば、図２９Ａに示す電子機器８００Ａは、無線通信機能によって、イヤフォン７５０に情報を送信する機能を有する。
また、電子機器がイヤフォン部を有していてもよい。図２８Ｂに示す電子機器７００Ｂは、イヤフォン部７２７を有する。例えば、イヤフォン部７２７と制御部とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部７２７と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体７２１または装着部７２３の内部に配置されていてもよい。
同様に、図２９Ｂに示す電子機器８００Ｂは、イヤフォン部８２７を有する。例えば、イヤフォン部８２７と制御部８２４とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部８２７と制御部８２４とをつなぐ配線の一部は、筐体８２１または装着部８２３の内部に配置されていてもよい。また、イヤフォン部８２７と装着部８２３とがマグネットを有していてもよい。これにより、イヤフォン部８２７を装着部８２３に磁力によって固定することができ、収納が容易となり好ましい。
なお、電子機器は、イヤフォンまたはヘッドフォンなどを接続することができる音声出力端子を有していてもよい。また、電子機器は、音声入力端子及び音声入力機構の一方または双方を有していてもよい。音声入力機構としては、例えば、マイクなどの集音装置を用いることができる。電子機器が音声入力機構を有することで、電子機器に、いわゆるヘッドセットとしての機能を付与してもよい。
このように、本発明の一態様の電子機器としては、メガネ型（電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂなど）と、ゴーグル型（電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂなど）と、のどちらも好適である。
また、本発明の一態様の電子機器は、有線または無線によって、イヤフォンに情報を送信することができる。
図３０Ａに示す電子機器６５００は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。
電子機器６５００は、筐体６５０１、表示部６５０２、電源ボタン６５０３、ボタン６５０４、スピーカ６５０５、マイク６５０６、カメラ６５０７、及び光源６５０８等を有する。表示部６５０２はタッチパネル機能を備える。
表示部６５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図３０Ｂは、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。
筐体６５０１の表示面側には透光性を有する保護部材６５１０が設けられ、筐体６５０１と保護部材６５１０に囲まれた空間内に、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、タッチセンサパネル６５１３、プリント基板６５１７、バッテリ６５１８等が配置されている。
保護部材６５１０には、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、及びタッチセンサパネル６５１３が接着層（図示しない）により固定されている。
表示部６５０２よりも外側の領域において、表示パネル６５１１の一部が折り返されており、当該折り返された部分にＦＰＣ６５１５が接続されている。ＦＰＣ６５１５には、ＩＣ６５１６が実装されている。ＦＰＣ６５１５は、プリント基板６５１７に設けられた端子に接続されている。
表示パネル６５１１には本発明の一態様のフレキシブルディスプレイを適用することができる。そのため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル６５１１が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ６５１８を搭載することもできる。また、表示パネル６５１１の一部を折り返して、画素部の裏側にＦＰＣ６５１５との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。
図３１Ａにテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７１０３により筐体７１０１を支持した構成を示している。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図３１Ａに示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチ、及び、別体のリモコン操作機７１１１により行うことができる。または、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることでテレビジョン装置７１００を操作してもよい。リモコン操作機７１１１は、当該リモコン操作機７１１１から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７１１１が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作することができる。
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図３１Ｂに、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７０００が組み込まれている。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図３１Ｃ、図３１Ｄに、デジタルサイネージの一例を示す。
図３１Ｃに示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７０００、及びスピーカ７３０３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
図３１Ｄは円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７０００を有する。
図３１Ｃ、図３１Ｄにおいて、表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
表示部７０００が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部７０００が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
表示部７０００にタッチパネルを適用することで、表示部７０００に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
また、図３１Ｃ、図３１Ｄに示すように、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００は、使用者が所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１または情報端末機７４１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部７０００に表示される広告の情報を、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面に表示させることができる。また、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１を操作することで、表示部７０００の表示を切り替えることができる。
また、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００に、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面を操作手段（コントローラ）としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数の使用者が同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
図３２Ａ乃至図３２Ｇに示す電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有する。
図３２Ａ乃至図３２Ｇにおいて、表示部９００１に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図３２Ａ乃至図３２Ｇに示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。なお、電子機器の機能はこれらに限られず、様々な機能を有することができる。電子機器は、複数の表示部を有していてもよい。また、電子機器にカメラ等を設け、静止画または動画を撮影し、記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
図３２Ａ乃至図３２Ｇに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図３２Ａは、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を設けてもよい。また、携帯情報端末９１０１は、文字及び画像情報をその複数の面に表示することができる。図３２Ａでは３つのアイコン９０５０を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することもできる。情報９０５１の一例としては、電子メール、ＳＮＳ、電話などの着信の通知、電子メールまたはＳＮＳなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度などがある。または、情報９０５１が表示されている位置にはアイコン９０５０などを表示してもよい。
図３２Ｂは、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位置に表示された情報９０５３を確認することもできる。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。
図３２Ｃは、タブレット端末９１０３を示す斜視図である。タブレット端末９１０３は、一例として、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションの実行が可能である。タブレット端末９１０３は、筐体９０００の正面に表示部９００１、カメラ９００２、マイクロフォン９００８、スピーカ９００３を有し、筐体９０００の左側面には操作用のボタンとしての操作キー９００５、底面には接続端子９００６を有する。
図３２Ｄは、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、例えばスマートウォッチ（登録商標）として用いることができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うこと、及び、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。
図３２Ｅ乃至図３２Ｇは、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図３２Ｅは携帯情報端末９２０１を展開した状態、図３２Ｇは折り畳んだ状態、図３２Ｆは図３２Ｅと図３２Ｇの一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。例えば、表示部９００１は、曲率半径０．１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
ＡＬ：配線、ＣＬ：配線、ＧＬ：配線、ＩＲＳ：副画素、ＰＳ：副画素、ＲＬ：配線、ＳＬ：配線、ＳＬＢ：配線、ＳＬＧ：配線、ＳＬＲ：配線、１０：表示装置、１１：表示部、１２：駆動回路部、１３：駆動回路部、２１Ｂ：副画素、２１Ｇ：副画素、２１Ｒ：副画素、２１：画素、３０：画素、１００Ａ：表示装置、１００Ｂ：表示装置、１００Ｃ：表示装置、１００Ｄ：表示装置、１００Ｅ：表示装置、１００：表示装置、１０１：層、１１０ａ：副画素、１１０ｂ：副画素、１１０ｃ：副画素、１１０ｄ：副画素、１１０：画素、１１１ａ：画素電極、１１１ｂ：画素電極、１１１ｃ：画素電極、１１１ｄ：画素電極、１１３ａ：第１の層、１１３ｂ：第２の層、１１３ｃ：第３の層、１１３ｄ：第４の層、１１３：層、１１４：第５の層、１１５：共通電極、１１７：遮光層、１１８Ａ：第１の犠牲層、１１８ａ：第１の犠牲層、１１８Ｂ：第１の犠牲層、１１８ｂ：第１の犠牲層、１１８Ｃ：第１の犠牲層、１１８ｃ：第１の犠牲層、１１９Ａ：第２の犠牲層、１１９ａ：第２の犠牲層、１１９Ｂ：第２の犠牲層、１１９ｂ：第２の犠牲層、１１９Ｃ：第２の犠牲層、１１９ｃ：第２の犠牲層、１２０：基板、１２１：絶縁層、１２２：樹脂層、１２３：導電層、１２４ａ：画素、１２４ｂ：画素、１２５ａ：側壁、１２５Ａ：絶縁膜、１２５ｂ：側壁、１２５Ｂ：絶縁膜、１２５：側壁、１２６ａ：光学調整層、１２６ｂ：光学調整層、１２６ｃ：光学調整層、１３０ａ：発光デバイス、１３０ｂ：発光デバイス、１３０ｃ：発光デバイス、１３０ｄ：発光デバイス、１３１：保護層、１３２：保護層、１３４：空隙、１４０：接続部、１４２：接着層、１５１：基板、１５２：基板、１６２：表示部、１６４：回路、１６５：配線、１６６：導電層、１７２：ＦＰＣ、１７３：ＩＣ、１８１Ａ：第１の発光ユニット、１８１ａ：第１の発光ユニット、１８１Ｂ：第１の発光ユニット、１８１ｂ：第１の発光ユニット、１８１Ｃ：第１の発光ユニット、１８１ｃ：第１の発光ユニット、１８１ｄ：第１の発光ユニット、１８２Ａ：中間層、１８２ａ：中間層、１８２Ｂ：中間層、１８２ｂ：中間層、１８２Ｃ：中間層、１８２ｃ：中間層、１８２ｄ：中間層、１８３Ａ：第２の発光ユニット、１８３ａ：第２の発光ユニット、１８３Ｂ：第２の発光ユニット、１８３ｂ：第２の発光ユニット、１８３Ｃ：第２の発光ユニット、１８３ｃ：第２の発光ユニット、１８３ｄ：第２の発光ユニット、１９０ａ：レジストマスク、１９０ｂ：レジストマスク、１９０ｃ：レジストマスク、２０１：トランジスタ、２０４：接続部、２０５：トランジスタ、２０９：トランジスタ、２１０：トランジスタ、２１１：絶縁層、２１３：絶縁層、２１４：絶縁層、２１５：絶縁層、２１８：絶縁層、２２１：導電層、２２２ａ：導電層、２２２ｂ：導電層、２２３：導電層、２２５：絶縁層、２２８：領域、２３１ｉ：チャネル形成領域、２３１ｎ：低抵抗領域、２３１：半導体層、２４０：容量、２４１：導電層、２４２：接続層、２４３：絶縁層、２４５：導電層、２５１：導電層、２５２：導電層、２５４：絶縁層、２５５：絶縁層、２５６：プラグ、２６１：絶縁層、２６２：絶縁層、２６３：絶縁層、２６４：絶縁層、２６５：絶縁層、２７１：プラグ、２７４ａ：導電層、２７４ｂ：導電層、２７４：プラグ、２８０：表示モジュール、２８１：表示部、２８２：回路部、２８３ａ：画素回路、２８３：画素回路部、２８４ａ：画素、２８４：画素部、２８５：端子部、２８６：配線部、２９０：ＦＰＣ、２９１：基板、２９２：基板、３０１：基板、３１０：トランジスタ、３１１：導電層、３１２：低抵抗領域、３１３：絶縁層、３１４：絶縁層、３１５：素子分離層、３２０：トランジスタ、３２１：半導体層、３２３：絶縁層、３２４：導電層、３２５：導電層、３２６：絶縁層、３２７：導電層、３２８：絶縁層、３２９：絶縁層、３３１：基板、３３２：絶縁層、３５１：基板、３５２：指、３５３：層、３５５：機能層、３５７：層、３５９：基板、４０１：基板、４１０ａ：トランジスタ、４１０：トランジスタ、４１１ｉ：チャネル形成領域、４１１ｎ：低抵抗領域、４１１：半導体層、４１２：絶縁層、４１３：導電層、４１４ａ：導電層、４１４ｂ：導電層、４１５：導電層、４１６：絶縁層、４２１：絶縁層、４２２：絶縁層、４２３：絶縁層、４２６：絶縁層、４３１：導電層、４５０ａ：トランジスタ、４５０：トランジスタ、４５１：半導体層、４５２：絶縁層、４５３：導電層、４５４ａ：導電層、４５４ｂ：導電層、４５５：導電層、５００：表示装置、５０１：電極、５０２：電極、５１２Ｂ＿１：発光ユニット、５１２Ｂ＿２：発光ユニット、５１２Ｂ＿３：発光ユニット、５１２Ｂ＿ｎ：発光ユニット、５１２Ｇ＿１：発光ユニット、５１２Ｇ＿２：発光ユニット、５１２Ｇ＿３：発光ユニット、５１２Ｇ＿ｎ：発光ユニット、５１２Ｑ＿１：発光ユニット、５１２Ｑ＿２：発光ユニット、５１２Ｑ＿３：発光ユニット、５１２Ｑ＿ｎ：発光ユニット、５１２Ｒ＿１：発光ユニット、５１２Ｒ＿２：発光ユニット、５１２Ｒ＿３：発光ユニット、５１２Ｒ＿ｎ：発光ユニット、５２１：層、５２２：層、５２３Ｂ：発光層、５２３Ｇ：発光層、５２３Ｑ＿１：発光層、５２３Ｑ＿２：発光層、５２３Ｑ＿３：発光層、５２３Ｒ：発光層、５２４：層、５２５：層、５３１：中間層、５５０Ｂ：発光デバイス、５５０Ｇ：発光デバイス、５５０Ｒ：発光デバイス、５５０Ｗ：発光デバイス、７００Ａ：電子機器、７００Ｂ：電子機器、７２１：筐体、７２３：装着部、７２７：イヤフォン部、７５０：イヤフォン、７５１：表示パネル、７５３：光学部材、７５６：表示領域、７５７：フレーム、７５８：鼻パッド、８００Ａ：電子機器、８００Ｂ：電子機器、８２０：表示部、８２１：筐体、８２２：通信部、８２３：装着部、８２４：制御部、８２５：撮像部、８２７：イヤフォン部、８３２：レンズ、６５００：電子機器、６５０１：筐体、６５０２：表示部、６５０３：電源ボタン、６５０４：ボタン、６５０５：スピーカ、６５０６：マイク、６５０７：カメラ、６５０８：光源、６５１０：保護部材、６５１１：表示パネル、６５１２：光学部材、６５１３：タッチセンサパネル、６５１５：ＦＰＣ、６５１６：ＩＣ、６５１７：プリント基板、６５１８：バッテリ、７０００：表示部、７１００：テレビジョン装置、７１０１：筐体、７１０３：スタンド、７１１１：リモコン操作機、７２００：ノート型パーソナルコンピュータ、７２１１：筐体、７２１２：キーボード、７２１３：ポインティングデバイス、７２１４：外部接続ポート、７３００：デジタルサイネージ、７３０１：筐体、７３０３：スピーカ、７３１１：情報端末機、７４００：デジタルサイネージ、７４０１：柱、７４１１：情報端末機、９０００：筐体、９００１：表示部、９００２：カメラ、９００３：スピーカ、９００５：操作キー、９００６：接続端子、９００７：センサ、９００８：マイクロフォン、９０５０：アイコン、９０５１：情報、９０５２：情報、９０５３：情報、９０５４：情報、９０５５：ヒンジ、９１０１：携帯情報端末、９１０２：携帯情報端末、９１０３：タブレット端末、９２００：携帯情報端末、９２０１：携帯情報端末

Claims (16)

  1. 　第１の発光デバイス、第２の発光デバイス、絶縁層、及び、第１の側壁を有し、
    　前記第１の発光デバイスは、第１の画素電極、前記第１の画素電極上の第１の発光層、及び、前記第１の発光層上の共通電極を有し、
    　前記第２の発光デバイスは、第２の画素電極、前記第２の画素電極上の第２の発光層、及び、前記第２の発光層上の前記共通電極を有し、
    　前記第１の画素電極の端部、及び、前記第２の画素電極の端部は、それぞれ、前記絶縁層によって覆われており、
    　前記第１の側壁は、前記絶縁層上に位置し、かつ、前記第１の発光層の側面を覆う、表示装置。
  2. 　請求項１において、
    　第２の側壁を有し、
    　前記第２の側壁は、前記第１の側壁を介して、前記第１の発光層の側面と重なる、表示装置。
  3. 　請求項１または２において、
    　前記第１の発光デバイスは、前記第１の発光層と前記共通電極との間に、共通層を有し、
    　前記第２の発光デバイスは、前記第２の発光層と前記共通電極との間に、前記共通層を有し、
    　前記共通層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層の少なくとも一つを有する、表示装置。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか一において、
    　前記第１の発光デバイスと前記第２の発光デバイスとは、互いに異なる色の光を発する、表示装置。
  5. 　第１の発光デバイス、第２の発光デバイス、絶縁層、及び、第１の側壁を有し、
    　前記第１の発光デバイスは、第１の画素電極と、前記第１の画素電極上の第１の発光ユニットと、前記第１の発光ユニット上の第１の電荷発生層と、前記第１の電荷発生層上の第２の発光ユニットと、前記第２の発光ユニット上の共通電極と、を有し、
    　前記第２の発光デバイスは、第２の画素電極と、前記第２の画素電極上の第３の発光ユニットと、前記第３の発光ユニット上の第２の電荷発生層と、前記第２の電荷発生層上の第４の発光ユニットと、前記第４の発光ユニット上の前記共通電極と、を有し、
    　前記第１の画素電極の端部、及び、前記第２の画素電極の端部は、それぞれ、前記絶縁層によって覆われており、
    　前記第１の発光デバイスと前記第２の発光デバイスとは、互いに異なる色の光を発する機能を有し、
    　前記第１の側壁は、少なくとも前記第１の電荷発生層の側面を覆う、表示装置。
  6. 　請求項５において、
    　前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットは、それぞれ第１の色の光を発し、
    　前記第３の発光ユニットと前記第４の発光ユニットは、それぞれ第２の色の光を発する、表示装置。
  7. 　第１の発光デバイス、第２の発光デバイス、第３の発光デバイス、絶縁層、及び、第１の側壁を有し、
    　前記第１の発光デバイスは、第１の画素電極と、前記第１の画素電極上の第１の発光ユニットと、前記第１の発光ユニット上の第１の電荷発生層と、前記第１の電荷発生層上の第２の発光ユニットと、前記第２の発光ユニット上の共通電極と、を有し、
    　前記第２の発光デバイスは、第２の画素電極と、前記第２の画素電極上の第３の発光ユニットと、前記第３の発光ユニット上の第２の電荷発生層と、前記第２の電荷発生層上の第４の発光ユニットと、前記第４の発光ユニット上の前記共通電極と、を有し、
    　前記第３の発光デバイスは、第３の画素電極と、前記第３の画素電極上の第５の発光ユニットと、前記第５の発光ユニット上の第３の電荷発生層と、前記第３の電荷発生層上の第６の発光ユニットと、前記第６の発光ユニット上の前記共通電極と、を有し、
    　前記第１の画素電極の端部、前記第２の画素電極の端部、及び、前記第３の画素電極の端部は、それぞれ、前記絶縁層によって覆われており、
    　前記第１の発光デバイス、前記第２の発光デバイス、及び前記第３の発光デバイスは、それぞれ異なる色の光を発する機能を有し、
    　前記第１の側壁は、少なくとも前記第１の電荷発生層の側面を覆う、表示装置。
  8. 　請求項７において、
    　前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットは、それぞれ第１の色の光を発し、
    　前記第３の発光ユニットと前記第４の発光ユニットは、それぞれ第２の色の光を発し、
    　前記第５の発光ユニットと前記第６の発光ユニットは、それぞれ第３の色の光を発する、表示装置。
  9. 　請求項８において、
    　前記第１の色は、赤色であり、
    　前記第２の色は、緑色であり、
    　前記第３の色は、青色である、表示装置。
  10. 　請求項５乃至９のいずれか一において、
    　第２の側壁を有し、
    　前記第２の側壁は、前記第１の側壁を介して、前記第１の電荷発生層の側面と重なる、表示装置。
  11. 　請求項１乃至１０のいずれか一に記載の表示装置と、
    　コネクタ及び集積回路のうち少なくとも一方と、を有する、表示モジュール。
  12. 　請求項１１に記載の表示モジュールと、
    　筐体、バッテリ、カメラ、スピーカ、及びマイクのうち少なくとも一つと、を有する、電子機器。
  13. 　第１の画素電極、及び、第２の画素電極を形成し、
    　前記第１の画素電極の端部、及び、前記第２の画素電極の端部を覆う、絶縁層を形成し、
    　前記第１の画素電極上、前記第２の画素電極上、及び前記絶縁層上に、第１の層を形成し、
    　前記第１の層上に、第１の犠牲層を形成し、
    　前記第１の層及び前記第１の犠牲層を加工して、前記絶縁層及び前記第２の画素電極それぞれの少なくとも一部を露出させ、
    　前記第１の画素電極上、前記第２の画素電極上、及び前記絶縁層上に、第２の層を形成し、
    　前記第２の層上に、第２の犠牲層を形成し、
    　前記第２の層及び前記第２の犠牲層を加工して、前記絶縁層及び前記第１の犠牲層それぞれの少なくとも一部を露出させ、
    　少なくとも前記第１の層の側面、前記第２の層の側面、前記第１の犠牲層の側面及び上面、並びに、前記第２の犠牲層の側面及び上面を覆う、第１の絶縁膜を形成し、
    　前記第１の絶縁膜を加工することで、前記第１の層の側面を覆う第１の側壁を形成し、
    　前記第１の犠牲層及び前記第２の犠牲層を除去し、
    　前記第１の層上及び前記第２の層上に、共通電極を形成する、表示装置の作製方法。
  14. 　第１の画素電極、及び、第２の画素電極を形成し、
    　前記第１の画素電極の端部、及び、前記第２の画素電極の端部を覆う、絶縁層を形成し、
    　前記第１の画素電極上、前記第２の画素電極上、及び前記絶縁層上に、第１の層を形成し、
    　前記第１の層上に、第１の犠牲層を形成し、
    　前記第１の層及び前記第１の犠牲層を加工して、前記絶縁層及び前記第２の画素電極それぞれの少なくとも一部を露出させ、
    　前記第１の画素電極上、前記第２の画素電極上、及び前記絶縁層上に、第２の層を形成し、
    　前記第２の層上に、第２の犠牲層を形成し、
    　前記第２の層及び前記第２の犠牲層を加工して、前記絶縁層及び前記第１の犠牲層それぞれの少なくとも一部を露出させ、
    　少なくとも前記第１の層の側面、前記第２の層の側面、前記第１の犠牲層の側面及び上面、並びに、前記第２の犠牲層の側面及び上面を覆う、第１の絶縁膜を形成し、
    　前記第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成し、
    　前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜を加工することで、前記第１の層の側面を覆う第１の側壁と、前記第１の側壁上の第２の側壁と、を形成し、
    　前記第１の犠牲層及び前記第２の犠牲層を除去し、
    　前記第１の層上及び前記第２の層上に、共通電極を形成する、表示装置の作製方法。
  15. 　請求項１３または１４において、
    　前記第１の犠牲層として、第１の犠牲膜と、前記第１の犠牲膜上の第２の犠牲膜と、を形成し、
    　前記第２の犠牲膜上に、第１のレジストマスクを形成した後、前記第１のレジストマスクを用いて、前記第２の犠牲膜を加工し、
    　前記第１のレジストマスクを除去し、
    　前記加工された第２の犠牲膜をハードマスクに用いて、前記第１の犠牲膜を加工し、
    　前記加工された第１の犠牲膜をハードマスクに用いて、前記第１の層を加工する、表示装置の作製方法。
  16. 　請求項１３乃至１５のいずれか一において、
    　前記第１の犠牲層及び前記第２の犠牲層を除去した後に、前記第１の層上及び前記第２の層上に、第３の層を形成し、
    　前記第３の層上に、前記共通電極を形成する、表示装置の作製方法。
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